Arbeitsblatt Wheatstone-Brücke und Dehnungsmessstreifen mit Lösungen

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1.Leicht
+−3 VR1​ = 400 ΩR2​ = 500 ΩR3​ = 40 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 400 Ω, R₂ = 500 Ω und R₃ = 40 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 400 ΩR2 = 500 ΩR3 = 40 Ω
R4 = Ω
2.Leicht
50 ΩRₓBGACD75 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 75 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 50 Ωl = 75 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Mittel
+−12 V200 Ω200 Ω + ΔR200 Ω200 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 200 Ω und Vs = 12 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,2 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 12 VR = 200 ΩΔR = 0,2 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−15 VR1​ = 50 ΩR2​ = 400 ΩR3​ = 300 ΩR4​ = 120 ΩabGRg​ = 100 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 100 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 15 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 15 VR1 = 50 ΩR2 = 400 ΩR3 = 300 ΩR4 = 120 ΩRg = 100 Ω
Ig = µA
5.Schwer
+−10 V1000 Ω − ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω + ΔR1000 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 1000 Ω wird mit 10 V gespeist und hat vier aktive Streifen, zwei auf Zug und zwei auf Druck (Vollbrücke). Der k-Faktor ist 2 und die Dehnung beträgt 600 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 10 VGF = 2ε = 600 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−2,5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2) wird mit 2,5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 800 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 2,5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 2,5 VGF = 2εmax = 800 µεVFS = 2,5 V
G =

Lösungsschlüssel

  1. 1. R4 = 50 Ω
  2. 2. Rx = 16,67 Ω
  3. 3. Vab = 3 mV
  4. 4. Ig = 39310 µA
  5. 5. Vo = 12 mV
  6. 6. G = 2500

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