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
+−15 VR1​ = 800 ΩR2​ = 1000 ΩR3​ = 20 ΩR4​ = 120 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 15 V, R₁ = 800 Ω und R₂ = 1000 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 15 VR1 = 800 ΩR2 = 1000 ΩR3 = 20 ΩR4 = 120 Ω
Va = V
2.Leicht
50 ΩRₓBGACD65 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 50 Ω in der linken Lücke und ein unbekannter Widerstand Rₓ in der rechten Lücke. Das Galvanometer zeigt null, wenn der Schleifkontakt 65 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 50 Ωl = 65 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Mittel
+−9 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 1000 Ω und Vs = 9 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 1 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 9 VR = 1000 ΩΔR = 1 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−3 V300 Ω300 Ω + ΔR300 Ω300 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 300 Ω und Vs = 3 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 60 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 3 VR = 300 ΩΔR = 60 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 350 Ω und dem k-Faktor 2,05 ist auf einen Stahlstab geklebt. Unter Last steigt sein Widerstand um 0,4305 Ω. Bestimme die Dehnung ε in Mikrodehnung (µε).

R = 350 ΩGF = 2,05ΔR = 0,4305 Ω
ε = µε
6.Schwer
+−10 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−7,688 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2,05) an einem Bauteil mit E = 110 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 10 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 7,688 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 10 VGF = 2,05Vo = 7,688 mVE = 110 GPa
σ = MPa

Lösungsschlüssel

  1. 1. Va = 8,333 V
  2. 2. Rx = 26,92 Ω
  3. 3. Vab = 2,25 mV
  4. 4. Vab = 136,4 mV
  5. 5. ε = 600 µε
  6. 6. σ = 165 MPa

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