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
+−3 VR1​ = 400 ΩR2​ = 400 ΩR3​ = 200 ΩR4​ = 800 Ωab+−Vab​ = ?

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

Vs = 3 VR1 = 400 ΩR2 = 400 ΩR3 = 200 ΩR4 = 800 Ω
Vab = V
2.Leicht
+−9 VR1​ = 10 ΩR2​ = 200 ΩR3​ = 400 ΩR4​ = 400 Ωab+−

In der gezeigten Brücke ist Vs = 9 V, R₁ = 10 Ω und R₂ = 200 Ω. Bestimme die Spannung Va des Knotens a gegenüber der negativen Versorgungsschiene.

Vs = 9 VR1 = 10 ΩR2 = 200 ΩR3 = 400 ΩR4 = 400 Ω
Va = V
3.Mittel
+−15 VR1​ = 1000 ΩR2​ = 40 ΩR3​ = 300 ΩR4​ = 300 ΩabGRg​ = 20 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 20 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 = 1000 ΩR2 = 40 ΩR3 = 300 ΩR4 = 300 ΩRg = 20 Ω
Ig = µA
4.Mittel
+−3 V330 Ω330 Ω + ΔR330 Ω330 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 330 Ω und Vs = 3 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 2,64 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 3 VR = 330 ΩΔR = 2,64 Ω
Vab = mV
5.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 2,12 Ω. Bestimme die Dehnung ε in Mikrodehnung (µε).

R = 1000 ΩGF = 2,12ΔR = 2,12 Ω
ε = µε
6.Schwer
+−5 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Ein Kraftaufnehmer (eine Vollbrücke aus Dehnungsmessstreifen) hat eine Nennausgangsspannung von 2,5 mV/V bei seiner Nennlast von 1000 kg. Er wird mit 5 V gespeist. Bestimme seine Ausgangsspannung Vo bei einer Last von 200 kg.

2,5 mV/VFrated = 1000 kgVs = 5 VF = 200 kg
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vab = −0,9 V
  2. 2. Va = 8,571 V
  3. 3. Ig = −33210 µA
  4. 4. Vab = 6 mV
  5. 5. ε = 1000 µε
  6. 6. Vo = 2,5 mV

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