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
2 ΩRₓBGACD40 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 2 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 = 2 Ωl = 40 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.Leicht
+−10 VR1​ = 150 ΩR2​ = 500 ΩR3​ = 120 ΩR4​ = 1000 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 10 V.

Vs = 10 VR1 = 150 ΩR2 = 500 ΩR3 = 120 ΩR4 = 1000 Ω
Vab = V
3.Mittel
+−5 V250 Ω250 Ω + ΔR250 Ω250 Ωab+−96,15 mV

Eine Brücke mit vier Zweigen von je 250 Ω wird mit 5 V versorgt. Wenn sich der Sensor R₂ ändert, zeigt der Ausgang Vab = 96,15 mV. Bestimme die exakte Änderung ΔR von R₂.

Vs = 5 VR = 250 ΩVab = 96,15 mV
ΔR = Ω
4.Mittel
+−12 V220 Ω220 Ω + ΔR220 Ω220 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 220 Ω und Vs = 12 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,22 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 12 VR = 220 ΩΔR = 0,22 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−0,513 mV

Eine Viertelbrücke mit einem aktiven Streifen (GF = 2,05) wird mit 5 V gespeist. Unter Last zeigt der Ausgang 0,513 mV. Bestimme die Dehnung ε in µε.

Vs = 5 VGF = 2,05Vo = 0,513 mV
ε = µε
6.Schwer
+−V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 1000 Ω und dem k-Faktor 2,12 ist auf einen Stahlstab geklebt. Unter Last steigt sein Widerstand um 1,696 Ω. Bestimme die Dehnung ε in Mikrodehnung (µε).

R = 1000 ΩGF = 2,12ΔR = 1,696 Ω
ε = µε

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rx = 3 Ω
  2. 2. Vab = −1,236 V
  3. 3. ΔR = 20 Ω
  4. 4. Vab = 3 mV
  5. 5. ε = 200,2 µε
  6. 6. ε = 800 µε

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