Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−10 VR1​ = 100 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = 400 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 100 Ω, R₂ = 600 Ω und R₃ = 400 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 100 ΩR2 = 600 ΩR3 = 400 Ω
R4 = Ω
2.Leicht
+−6 VR1​ = 1000 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = 60 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 1000 Ω, R₂ = 600 Ω und R₃ = 60 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 1000 ΩR2 = 600 ΩR3 = 60 Ω
R4 = Ω
3.Mittel
+−5 V100 Ω100 Ω100 Ω100 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 100 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 100 Ω und einer Speisespannung von 5 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 5 VR = 100 Ω
Pg = mW
4.Mittel
+−2 V500 Ω500 Ω500 Ω500 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 500 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 500 Ω und einer Speisespannung von 2 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 2 VR = 500 Ω
Pg = mW
5.Schwer
+−3 V1000 Ω − ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 1000 Ω wird mit 3 V gespeist und hat vier aktive Streifen, zwei auf Zug und zwei auf Druck (Vollbrücke). Der k-Faktor ist 2 und die Dehnung beträgt 500 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 3 VGF = 2ε = 500 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−2,5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−0,331 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2,12) an einem Bauteil mit E = 200 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 2,5 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 0,331 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 2,5 VGF = 2,12Vo = 0,331 mVE = 200 GPa
σ = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. R4 = 2400 Ω
  2. 2. R4 = 36 Ω
  3. 3. Pg = 62,5 mW
  4. 4. Pg = 2 mW
  5. 5. Vo = 3 mV
  6. 6. σ = 49,96 MPa

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