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
20 ΩRₓBGACD55 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 20 Ω in der linken Lücke und ein unbekannter Widerstand Rₓ in der rechten Lücke. Das Galvanometer zeigt null, wenn der Schleifkontakt 55 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 20 Ωl = 55 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.Leicht
+−12 VR1​ = 60 ΩR2​ = 120 ΩR3​ = 200 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 60 Ω, R₂ = 120 Ω und R₃ = 200 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 60 ΩR2 = 120 ΩR3 = 200 Ω
R4 = Ω
3.Mittel
+−6 VR1​ = 10 ΩR2​ = 20 ΩR3​ = 500 ΩR4​ = 50 Ωab+−Rth​ = ?

Bestimme den Thevenin-Widerstand Rth der gezeigten Brücke, von den Ausgangsklemmen a und b aus gesehen.

Vs = 6 VR1 = 10 ΩR2 = 20 ΩR3 = 500 ΩR4 = 50 Ω
Rth = Ω
4.Mittel
+−10 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 120 Ω und Vs = 10 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,96 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 10 VR = 120 ΩΔR = 0,96 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−12 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω + ΔR350 Ω − ΔRab+−Vo​ = ?

Ein Kraftaufnehmer (eine Vollbrücke aus Dehnungsmessstreifen) hat eine Nennausgangsspannung von 3 mV/V bei seiner Nennlast von 50 kg. Er wird mit 12 V gespeist. Bestimme seine Ausgangsspannung Vo bei einer Last von 10 kg.

3 mV/VFrated = 50 kgVs = 12 VF = 10 kg
Vo = mV
6.Schwer
+−10 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,05) wird mit 10 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 750 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 2,5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 10 VGF = 2,05εmax = 750 µεVFS = 2,5 V
G =

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rx = 16,36 Ω
  2. 2. R4 = 400 Ω
  3. 3. Rth = 52,12 Ω
  4. 4. Vab = 20 mV
  5. 5. Vo = 7,2 mV
  6. 6. G = 650,4

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