Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
+−2 VR1​ = 20 ΩR2​ = 80 ΩR3​ = 40 ΩR4​ = 60 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 2 V, R₁ = 20 Ω und R₂ = 80 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 2 VR1 = 20 ΩR2 = 80 ΩR3 = 40 ΩR4 = 60 Ω
Va = V
2.Leicht
10 ΩRₓBGACD75 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 10 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 = 10 Ωl = 75 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Mittel
+−15 V500 Ω500 Ω + ΔR500 Ω500 Ωab+−74,26 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 500 Ω wird mit 15 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 74,26 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 15 VR = 500 ΩVab = 74,26 mV
ΔR = Ω
4.Mittel
+−3 V200 Ω200 Ω200 Ω200 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 200 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 200 Ω und einer Speisespannung von 3 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 3 VR = 200 Ω
Pg = mW
5.Schwer
+−2,5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−0,984 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2,1) wird mit 2,5 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 0,984 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 2,5 VGF = 2,1Vo = 0,984 mV
ε = µε
6.Schwer
+−V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 350 Ω und dem k-Faktor 2,1 ist auf einen Stahlstab geklebt. Unter Last steigt sein Widerstand um 0,5513 Ω. Bestimme die Dehnung ε in Mikrodehnung (µε).

R = 350 ΩGF = 2,1ΔR = 0,5513 Ω
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. Va = 1,6 V
  2. 2. Rx = 3,333 Ω
  3. 3. ΔR = 10 Ω
  4. 4. Pg = 11,25 mW
  5. 5. ε = 749,7 µε
  6. 6. ε = 750 µε

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