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
100 ΩRₓBGACD45 cm

In einer Schleifdrahtbrücke (Messbrücke) sitzt ein bekannter Widerstand von 100 Ω in der linken Lücke und ein unbekannter Widerstand Rₓ in der rechten Lücke. Das Galvanometer zeigt null, wenn der Schleifkontakt 45 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 100 Ωl = 45 cmL = 100 cm
Rx = Ω
2.Leicht
+−2 VR1​ = 50 ΩR2​ = 200 ΩR3​ = 800 ΩR4​ = ?abG0

Die Wheatstone-Brücke im Schaubild ist abgeglichen: Das Galvanometer zeigt null. R₁ = 50 Ω, R₂ = 200 Ω und R₃ = 800 Ω. Bestimme den unbekannten Widerstand R4.

R1 = 50 ΩR2 = 200 ΩR3 = 800 Ω
R4 = Ω
3.Mittel
+−15 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 120 Ω und Vs = 15 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 18 Ω. Bestimme die exakte Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 15 VR = 120 ΩΔR = 18 Ω
Vab = mV
4.Mittel
+−9 V330 Ω330 Ω + ΔR330 Ω330 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 330 Ω und Vs = 9 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 0,33 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 9 VR = 330 ΩΔR = 0,33 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−5 V350 Ω − ΔR350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 350 Ω wird mit 5 V gespeist und hat zwei aktive Streifen in benachbarten Zweigen, einer auf Zug und einer auf Druck (Halbbrücke). Der k-Faktor ist 2,1 und die Dehnung beträgt 800 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2,1ε = 800 µε
Vo = mV
6.Schwer
+−10 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​

Eine Viertelbrücke (ein aktiver Streifen, GF = 2,12) wird mit 10 V gespeist. Die größte zu messende Dehnung beträgt 1200 µε und soll am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 5 V ergeben. Bestimme die Verstärkung G des Verstärkers.

Vs = 10 VGF = 2,12εmax = 1200 µεVFS = 5 V
G =

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rx = 122,2 Ω
  2. 2. R4 = 3200 Ω
  3. 3. Vab = 523,3 mV
  4. 4. Vab = 2,25 mV
  5. 5. Vo = 4,2 mV
  6. 6. G = 786,2

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