Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−3 VR1​ = 200 ΩR2​ = 200 ΩR3​ = 20 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 200 Ω, R₂ = 200 Ω und R₃ = 20 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 200 ΩR2 = 200 ΩR3 = 20 Ω
R4 = Ω
2.Leicht
+−6 VR1​ = 10 ΩR2​ = 800 ΩR3​ = 40 ΩR4​ = 60 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 6 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 6 VR1 = 10 ΩR2 = 800 ΩR3 = 40 ΩR4 = 60 Ω
Is = mA
3.Mittel
+−2 V330 Ω330 Ω + ΔR330 Ω330 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 330 Ω und Vs = 2 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 1,65 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 2 VR = 330 ΩΔR = 1,65 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−3 VR1​ = 20 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = 10 ΩR4​ = 600 Ωab+−Rth​ = ?

Bestimme den Thevenin-Widerstand Rth der gezeigten Brücke, von den Ausgangsklemmen a und b aus gesehen.

Vs = 3 VR1 = 20 ΩR2 = 40 ΩR3 = 10 ΩR4 = 600 Ω
Rth = Ω
5.Schwer
+−10 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 10 V gespeist und hat zwei aktive Streifen in benachbarten Zweigen, einer auf Zug und einer auf Druck (Halbbrücke). Der k-Faktor ist 2,1 und die Dehnung beträgt 1200 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2,1ε = 1200 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 120 Ω und dem k-Faktor 2,1 ist auf einen Stahlstab geklebt. Unter Last steigt sein Widerstand um 0,189 Ω. Bestimme die Dehnung ε in Mikrodehnung (µε).

R = 120 ΩGF = 2,1ΔR = 0,189 Ω
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. R4 = 20 Ω
  2. 2. Is = 67,41 mA
  3. 3. Vab = 2,5 mV
  4. 4. Rth = 23,17 Ω
  5. 5. Vo = 12,6 mV
  6. 6. ε = 750 µε

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