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
+−9 VR1​ = 10 ΩR2​ = 1000 ΩR3​ = 250 ΩR4​ = 800 Ωab+−Vab​ = ?

Bestimme die Leerlaufausgangsspannung Vab = Va − Vb der gezeigten Brücke mit Vs = 9 V.

Vs = 9 VR1 = 10 ΩR2 = 1000 ΩR3 = 250 ΩR4 = 800 Ω
Vab = V
2.Leicht
20 ΩRₓBGACD20 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 20 cm vom linken Ende A des 100 cm langen Drahtes entfernt ist. Bestimme Rx.

R = 20 Ωl = 20 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Mittel
+−5 VR1​ = 300 ΩR2​ = 500 ΩR3​ = 250 ΩR4​ = 1000 ΩabGRg​ = 100 Ω

Ein Galvanometer mit einem Widerstand von 100 Ω ist zwischen a und b der gezeigten Brücke angeschlossen (Vs = 5 V). Bestimme den Galvanometerstrom Ig von a nach b in µA.

Vs = 5 VR1 = 300 ΩR2 = 500 ΩR3 = 250 ΩR4 = 1000 ΩRg = 100 Ω
Ig = µA
4.Mittel
+−3 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−Vab​ = ?

Eine Brücke hat vier Zweige mit je 350 Ω und Vs = 3 V. Der Sensor R₂ steigt um ΔR = 2,8 Ω. Bestimme mit der Näherung für kleine Änderungen die Ausgangsspannung Vab in mV.

Vs = 3 VR = 350 ΩΔR = 2,8 Ω
Vab = mV
5.Schwer
+−V1000 Ω1000 Ω + ΔR1000 Ω1000 Ωab+−

Ein Dehnungsmessstreifen mit 1000 Ω und dem k-Faktor 2,1 ist auf einen Stahlstab geklebt. Unter Last steigt sein Widerstand um 1,575 Ω. Bestimme die Dehnung ε in Mikrodehnung (µε).

R = 1000 ΩGF = 2,1ΔR = 1,575 Ω
ε = µε
6.Schwer
+−5 V120 Ω − ΔR120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​ = ?

Eine Brücke mit Zweigen von 120 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 2,05 und die Dehnung beträgt 250 µε. Bestimme die Brückenausgangsspannung Vo in mV.

Vs = 5 VGF = 2,05ε = 250 µε
Vo = mV

Lösungsschlüssel

  1. 1. Vab = 2,054 V
  2. 2. Rx = 80 Ω
  3. 3. Ig = −1795 µA
  4. 4. Vab = 6 mV
  5. 5. ε = 750 µε
  6. 6. Vo = 1,281 mV

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