Scheda di esercizi di Ponte di Wheatstone ed estensimetri con soluzioni

Scheda di esercizi di Ponte di Wheatstone ed estensimetri gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
+−2 VR1​ = 120 ΩR2​ = 50 ΩR3​ = 400 ΩR4​ = 800 Ωab+−Vab​ = ?

Trova la tensione di uscita a vuoto Vab = Va − Vb del ponte mostrato, con Vs = 2 V.

Vs = 2 VR1 = 120 ΩR2 = 50 ΩR3 = 400 ΩR4 = 800 Ω
Vab = V
2.Facile
10 ΩRₓBGACD40 cm

In un ponte a filo (da un metro) una resistenza nota di 10 Ω si trova nello spazio di sinistra e una resistenza incognita Rₓ in quello di destra. Il galvanometro indica zero quando il cursore è a 40 cm dall’estremo sinistro A del filo di 100 cm. Trova Rx.

R = 10 Ωl = 40 cmL = 100 cm
Rx = Ω
3.Media
+−15 V250 Ω250 Ω + ΔR250 Ω250 Ωab+−Vab​ = ?

Un ponte ha quattro rami da 250 Ω e Vs = 15 V. Il sensore R₂ aumenta di ΔR = 0,5 Ω. Usando l’approssimazione per piccole variazioni, trova l’uscita Vab in mV.

Vs = 15 VR = 250 ΩΔR = 0,5 Ω
Vab = mV
4.Media
+−2 VR1​ = 800 ΩR2​ = 80 ΩR3​ = 60 ΩR4​ = 40 Ωab+−Rth​ = ?

Trova la resistenza di Thévenin Rth del ponte mostrato, vista dai morsetti di uscita a e b.

Vs = 2 VR1 = 800 ΩR2 = 80 ΩR3 = 60 ΩR4 = 40 Ω
Rth = Ω
5.Difficile
+−2,5 V120 Ω120 Ω + ΔR120 Ω120 Ωab+−Vo​

Un quarto di ponte (un estensimetro attivo, GF = 2,1) è eccitato con 2,5 V. La massima deformazione da misurare è 750 µε e deve dare 3,3 V all’ingresso di un convertitore analogico-digitale. Trova il guadagno dell’amplificatore G.

Vs = 2,5 VGF = 2,1εmax = 750 µεVFS = 3,3 V
G =
6.Difficile
+−5 V350 Ω350 Ω + ΔR350 Ω350 Ωab+−2 mV

Un estensimetro (GF = 2) su un elemento con E = 210 GPa forma un quarto di ponte eccitato con 5 V. L’uscita indica 2 mV. Trova la tensione assiale σ in MPa.

Vs = 5 VGF = 2Vo = 2 mVE = 210 GPa
σ = MPa

Soluzioni

  1. 1. Vab = −0,7451 V
  2. 2. Rx = 15 Ω
  3. 3. Vab = 7,5 mV
  4. 4. Rth = 96,73 Ω
  5. 5. G = 3352
  6. 6. σ = 168 MPa

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