Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
10 ΩRₓBGACD40 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 10 Ω in der linken Lücke und ein unbekannter Widerstand Rₓ in der rechten Lücke. Das Galvanometer zeigt null, wenn der Schleifkontakt 40 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 10 Ωl = 40 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.Leicht
+−10 VR1​ = 20 ΩR2​ = 300 ΩR3​ = 80 ΩR4​ = 150 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 = 20 ΩR2 = 300 ΩR3 = 80 ΩR4 = 150 Ω
Is = mA
3.Mittel
+−12 V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 1000 Ω und Vs = 12 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 5 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 12 VR = 1000 ΩΔR = 5 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−10 V400 Ω400 Ω + ΔR400 Ω400 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 400 Ω und Vs = 10 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 32 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 10 VR = 400 ΩΔR = 32 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−3 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 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 800 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 3 VGF = 2ε = 800 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−5 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 120 Ω wird mit 5 V gespeist und hat zwei aktive Streifen in benachbarten Zweigen, einer auf Zug und einer auf Druck (Halbbrücke). Der k-Faktor ist 2,05 und die Dehnung beträgt 800 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2,05ε = 800 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rx = 15 Ω
  2. 2. Is = 74,73 mA
  3. 3. Vab = 15 mV
  4. 4. Vab = 192,3 mV
  5. 5. Vo = 2,4 mV
  6. 6. Vo = 4,1 mV

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