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
+−12 VR1​ = 100 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = 1000 ΩR4​ = 800 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 12 V, R₁ = 100 Ω und R₂ = 40 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 12 VR1 = 100 ΩR2 = 40 ΩR3 = 1000 ΩR4 = 800 Ω
Va = V
2.Leicht
+−2 VR1​ = 800 ΩR2​ = 600 ΩR3​ = 120 ΩR4​ = 1000 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 2 V.

Vs = 2 VR1 = 800 ΩR2 = 600 ΩR3 = 120 ΩR4 = 1000 Ω
Vab = V
3.Mittel
+−12 VR1​ = 50 ΩR2​ = 150 ΩR3​ = 600 ΩR4​ = 60 ΩabGRg​ = 200 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 200 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 = 50 ΩR2 = 150 ΩR3 = 600 ΩR4 = 60 ΩRg = 200 Ω
Ig = µA
4.Mittel
+−5 V400 Ω400 Ω + ΔR400 Ω400 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 400 Ω und Vs = 5 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,4 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 5 VR = 400 ΩΔR = 0,4 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−2,5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−1,05 mV

Ein Dehnungsmessstreifen (GF = 2,1) an einem Bauteil mit E = 110 GPa bildet eine Viertelbrücke mit 2,5 V Speisespannung. Der Ausgang zeigt 1,05 mV. Bestimme die axiale Spannung σ in MPa.

Vs = 2,5 VGF = 2,1Vo = 1,05 mVE = 110 GPa
σ = MPa
6.Schwer
+−3 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 120 Ω wird mit 3 V gespeist und hat zwei aktive Streifen in benachbarten Zweigen, einer auf Zug und einer auf Druck (Halbbrücke). Der k-Faktor ist 2 und die Dehnung beträgt 750 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 3 VGF = 2ε = 750 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Va = 3,429 V
  2. 2. Vab = −0,9286 V
  3. 3. Ig = 27082 µA
  4. 4. Vab = 1,25 mV
  5. 5. σ = 88 MPa
  6. 6. Vo = 2,25 mV

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