Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−9 VR1​ = 120 ΩR2​ = 200 ΩR3​ = 80 ΩR4​ = 100 Ωab+−

Die gezeigte Brücke wird mit Vs = 9 V versorgt, und ihr Ausgang ist offen. Bestimme den aus der Versorgung entnommenen Strom Is in mA.

Vs = 9 VR1 = 120 ΩR2 = 200 ΩR3 = 80 ΩR4 = 100 Ω
Is = mA
2.Leicht
+−9 VR1​ = 200 ΩR2​ = 200 ΩR3​ = ?R4​ = 20 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 200 Ω, R₂ = 200 Ω und R₄ = 20 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 200 ΩR2 = 200 ΩR4 = 20 Ω
R3 = Ω
3.Mittel
+−5 VR1​ = 10 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = 150 ΩR4​ = 800 ΩabGRg​ = 20 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 20 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 5 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 5 VR1 = 10 ΩR2 = 100 ΩR3 = 150 ΩR4 = 800 ΩRg = 20 Ω
Ig = µA
4.Mittel
+−9 V150 Ω150 Ω + ΔR150 Ω150 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 150 Ω und Vs = 9 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,375 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 9 VR = 150 ΩΔR = 0,375 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−2,5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,1) wird mit 2,5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 750 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 10 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 2,5 VGF = 2,1εmax = 750 µεVFS = 10 V
G =
6.Schwer
+−3 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2) wird mit 3 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 500 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 3 VGF = 2εmax = 500 µεVFS = 5 V
G =

Lösungsschlüssel

  1. 1. Is = 78,13 mA
  2. 2. R3 = 20 Ω
  3. 3. Ig = 2155 µA
  4. 4. Vab = 5,625 mV
  5. 5. G = 10159
  6. 6. G = 6667

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