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
+−10 VR1​ = 150 ΩR2​ = 500 ΩR3​ = 150 ΩR4​ = 200 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 10 V, R₁ = 150 Ω und R₂ = 500 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 10 VR1 = 150 ΩR2 = 500 ΩR3 = 150 ΩR4 = 200 Ω
Va = V
2.Leicht
+−9 VR1​ = 200 ΩR2​ = 1000 ΩR3​ = 200 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 200 Ω, R₂ = 1000 Ω und R₃ = 200 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 200 ΩR2 = 1000 ΩR3 = 200 Ω
R4 = Ω
3.Mittel
+−2 VR1​ = 200 ΩR2​ = 20 ΩR3​ = 150 ΩR4​ = 200 Ωab+−Rth​ = ?

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

Vs = 2 VR1 = 200 ΩR2 = 20 ΩR3 = 150 ΩR4 = 200 Ω
Rth = Ω
4.Mittel
+−15 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 350 Ω und Vs = 15 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 2,8 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 15 VR = 350 ΩΔR = 2,8 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−10 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 10 V gespeist und hat vier aktive Streifen, zwei auf Zug und zwei auf Druck (Vollbrücke). Der k-Faktor ist 2,05 und die Dehnung beträgt 1500 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2,05ε = 1500 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−2,5 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2) an einem Bauteil mit E = 110 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 5 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 2,5 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 5 VGF = 2Vo = 2,5 mVE = 110 GPa
σ = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. Va = 7,692 V
  2. 2. R4 = 1000 Ω
  3. 3. Rth = 103,9 Ω
  4. 4. Vab = 30 mV
  5. 5. Vo = 30,75 mV
  6. 6. σ = 110 MPa

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