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
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
2.Leicht
+−3 VR1​ = 1000 ΩR2​ = 100 ΩR3​ = 300 ΩR4​ = 800 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 3 V.

Vs = 3 VR1 = 1000 ΩR2 = 100 ΩR3 = 300 ΩR4 = 800 Ω
Vab = V
3.Mittel
+−10 V1000 Ω1000 Ω1000 Ω1000 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 1000 Ω ist ein Zweig (R₂) einer Brücke mit vier gleichen Zweigen von 1000 Ω und einer Speisespannung von 10 V. Bestimme die im Streifen umgesetzte Leistung Pg in mW. Die Eigenerwärmung begrenzt die Speisespannung.

Vs = 10 VR = 1000 Ω
Pg = mW
4.Mittel
+−15 VR1​ = 80 ΩR2​ = 150 ΩR3​ = 150 ΩR4​ = 50 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 = 80 ΩR2 = 150 ΩR3 = 150 ΩR4 = 50 ΩRg = 100 Ω
Ig = µA
5.Schwer
+−V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 120 Ω und dem k-Faktor 2 ist auf einen Stahlstab geklebt. Unter Last steigt sein Widerstand um 0,288 Ω. Bestimme die Dehnung ε in Mikrodehnung (µε).

R = 120 ΩGF = 2ΔR = 0,288 Ω
ε = µε
6.Schwer
+−5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,05) wird mit 5 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 500 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 10 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 5 VGF = 2,05εmax = 500 µεVFS = 10 V
G =

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rx = 26,92 Ω
  2. 2. Vab = −1,909 V
  3. 3. Pg = 25 mW
  4. 4. Ig = 31805 µA
  5. 5. ε = 1200 µε
  6. 6. G = 7805

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