Wheatstonesche Brückenschaltung: Herleitung der Abgleichbedingung

  Abbildung 1:

wheat1.gif (5082 Byte)

wheat2.gif (8985 Byte)
Abbildung 2:

wheat3.gif (3920 Byte)

Die Widerstände R1 und R2 in der Abbildung 1 sind durch einen Widerstandsdraht aus Konstantan ersetzt worden, auf dem ein Schleifer angebracht ist.
Mit Hilfe dieses Schleifers ist es möglich, den gesamten Drahtwiderstand in die Widerstände R1 und R2 zu unterteilen und hierdurch die Meßbrücke abzugleichen.
Die Meßbrücke ist wiederum abgeglichen, wenn das Produkt der diagonal liegenden Widerstände gleich groß ist.
Da der Widerstand R1 der Länge l1 und der Widerstand R2 der Länge l2 proportional ist, lautet die
Abgleichbedingung für die Wheatstonesche Brücke

                        l2 * R3 = l1 * R4

Übungsbeispiel 1:
Der Widerstand R4 in der Abbildung 1 ist unbekannt ( R4 = Rx )
R1 beträgt 16
W ( Festwiderstand )
R3 beträgt 50 W ( Festwiderstand )
R2 soll durch einen einstellbaren Widerstand ersetzt werden.
R2 muß auf 40
W eingestellt werden, damit die Brücke abgeglichen ist.
Wie groß ist der Widerstand Rx ?
Lösung:
R1 * Rx = R2 * R3 bzw.
Rx = R2 * R3 / R1 = 40 W * 50 W / 16 W = 125 W
Rx = 125 W

Übungsbeispiel 2:
Der Widerstandsdraht der Meßbrücke in Abbildung 2 hat eine Gesamtlänge von 1m.
Der Widerstand R3 beträgt 50
W ( Festwiderstand )
Der Widerstand R4 beträgt 30
W ( Festwiderstand )
Wo muß der Schleifer stehen, damit die Meßbrücke abgeglichen ist ?
Lösung:
Abgleichbedingung     l1 * R4 = l2 * R3
bzw.                          l1 / l2 = R3 / R4 = 1
0 W / 30 W = 1 : 3
d.h.                           l2 = 3 * l1    ( Gleichung 1 )
mit                            l1 + l2 = 1m ( Gleichung 2 )
folgt hieraus               l1 + 3 * l1 = 1m
bzw.                        
l1 = 1/4 m = 25 cm
und entsprechend:    
l2 = 75 cm

gevers 280200

Zurück zum Stichwortverzeichnis