Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−12 VR1​ = 120 ΩR2​ = 250 ΩR3​ = 600 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 120 Ω, R₂ = 250 Ω und R₃ = 600 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 120 ΩR2 = 250 ΩR3 = 600 Ω
R4 = Ω
2.Leicht
+−10 VR1​ = 400 ΩR2​ = 250 ΩR3​ = 80 ΩR4​ = 1000 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 = 400 ΩR2 = 250 ΩR3 = 80 ΩR4 = 1000 Ω
Is = mA
3.Mittel
+−10 V250 Ω250 Ω250 Ω250 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 250 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 250 Ω und einer Speisespannung von 10 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 10 VR = 250 Ω
Pg = mW
4.Mittel
+−10 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−283 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 120 Ω wird mit 10 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 283 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 10 VR = 120 ΩVab = 283 mV
ΔR = Ω
5.Schwer
+−3 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 3 V gespeist und hat ein aktiver Streifen (Viertelbrücke). Der k-Faktor ist 2 und die Dehnung beträgt 250 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 3 VGF = 2ε = 250 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−2,5 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−1,5 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2) an einem Bauteil mit E = 210 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 2,5 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 1,5 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 2,5 VGF = 2Vo = 1,5 mVE = 210 GPa
σ = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. R4 = 1250 Ω
  2. 2. Is = 24,64 mA
  3. 3. Pg = 100 mW
  4. 4. ΔR = 14,4 Ω
  5. 5. Vo = 0,375 mV
  6. 6. σ = 252 MPa

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