Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
2 ΩRₓBGACD75 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 2 Ω in der linken Lücke und ein unbekannter Widerstand Rₓ in der rechten Lücke. Das Galvanometer zeigt null, wenn der Schleifkontakt 75 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 2 Ωl = 75 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.Leicht
+−10 VR1​ = 10 ΩR2​ = 300 ΩR3​ = 800 ΩR4​ = 20 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 10 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 10 VR1 = 10 ΩR2 = 300 ΩR3 = 800 ΩR4 = 20 Ω
Is = mA
3.Mittel
+−10 V470 Ω470 Ω + ΔR470 Ω470 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 470 Ω und Vs = 10 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 3,76 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 10 VR = 470 ΩΔR = 3,76 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−5 VR1​ = 120 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = 50 ΩR4​ = 40 Ωab+−Rth​ = ?

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

Vs = 5 VR1 = 120 ΩR2 = 600 ΩR3 = 50 ΩR4 = 40 Ω
Rth = Ω
5.Schwer
+−2,5 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 2,5 V gespeist und hat vier aktive Streifen, zwei auf Zug und zwei auf Druck (Vollbrücke). Der k-Faktor ist 2 und die Dehnung beträgt 750 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 2,5 VGF = 2ε = 750 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 350 Ω und dem k-Faktor 2 ist auf einen Stahlstab geklebt. Unter Last steigt sein Widerstand um 0,42 Ω. Bestimme die Dehnung ε in Mikrodehnung (µε).

R = 350 ΩGF = 2ΔR = 0,42 Ω
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rx = 0,6667 Ω
  2. 2. Is = 44,45 mA
  3. 3. Vab = 20 mV
  4. 4. Rth = 122,2 Ω
  5. 5. Vo = 3,75 mV
  6. 6. ε = 600 µε

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