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
+−3 VR1​ = 40 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = ?R4​ = 20 ΩabG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild wird durch Einstellen von R₃ abgeglichen. R₁ = 40 Ω, R₂ = 40 Ω und R₄ = 20 Ω. Bestimme die Einstellung R3.

R1 = 40 ΩR2 = 40 ΩR4 = 20 Ω
R3 = Ω
2.Leicht
+−12 VR1​ = 800 ΩR2​ = 250 ΩR3​ = 10 ΩR4​ = 50 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 12 V.

Vs = 12 VR1 = 800 ΩR2 = 250 ΩR3 = 10 ΩR4 = 50 Ω
Vab = V
3.Mittel
+−12 V220 Ω220 Ω + ΔR220 Ω220 Ωab+−146,3 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 220 Ω wird mit 12 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 146,3 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 12 VR = 220 ΩVab = 146,3 mV
ΔR = Ω
4.Mittel
+−12 VR1​ = 40 ΩR2​ = 400 ΩR3​ = 400 ΩR4​ = 50 ΩabGRg​ = 500 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 500 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 12 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 12 VR1 = 40 ΩR2 = 400 ΩR3 = 400 ΩR4 = 50 ΩRg = 500 Ω
Ig = µA
5.Schwer
+−5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−1 mV

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

Vs = 5 VGF = 2Vo = 1 mVE = 210 GPa
σ = MPa
6.Schwer
+−2,5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−0,263 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2,1) wird mit 2,5 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 0,263 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 2,5 VGF = 2,1Vo = 0,263 mV
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. R3 = 20 Ω
  2. 2. Vab = −7,143 V
  3. 3. ΔR = 11 Ω
  4. 4. Ig = 16487 µA
  5. 5. σ = 84 MPa
  6. 6. ε = 200,4 µε

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