Inhaltsverzeichnis
In diesem Kurstext werden wir auf die Brückenschaltung eingehen und diese anhand eines Beispiels verdeutlichen.
Was ist eine Brückenschaltung?
Eine Brückenschaltung besteht aus vier Widerständen $ R_1, R_2, R_3, R_4 $, die einen Ring bilden. Dabei ist die Wheatstonesche Brückenschaltung eine Stromverzweigungsschaltung der besonderen Art.
Beispielaufgabe zur Brückenschaltung
Beispiel
Ersatzschaltung für Brückenschaltung mit Spannungsspeisung
In der nächsten Abbildung siehst du die Darstellung einer Brückenschaltung mit Spannungseinspeisung und daneben deren Ersatzschaltung.
Berechnungen zur Brückenschaltung mit Spannungsspeisung
Uns interessieren zuerst die Spannungen $ U_1 $ und $ U_3 $. Beide können mit der Spannungsteilerregel berechnet werden:
Methode
Spannung $ U_3 $: $ U_3 = U \cdot \frac{R_3}{R_3 + R_4} $
Unter Verwendung des Maschensatzes erhalten wir die Quellenspannung $ U_Q $
Methode
Um nun auch noch den Innenwiderstand $ R_{ie} $ berechnen zu können, machen wir aus der Spannungsquelle einen Kurzschluss und berechnen anschließend den Widerstand zwischen den Ausgangsklemmen.
Methode
Ersatzschaltung für Brückenschaltung mit Stromspeisung
In der nächsten Abbildung siehst du eine Brückenschaltung mit Stromspeisung und die zugehörige Ersatzschaltung.
Berechnungen zur Brückenschaltung mit Stromspeisung
Im ersten Schritt berechnen wir die beiden Ströme $ I_1 $ und $ I_2 $ der kurzgeschlossenen Brücke an den Ausgangsklemmen. Als Ausgangsgleichung dient uns dabei die Stromteilerregel.
Methode
Strom $ I_2 $: $ I_2 = I \cdot \frac{G_2}{G_2 + G_4} $
Unter Verwendung des Knotensatzes erhalten wir für den Quellenstrom $ I_{Q} $:
Methode
Im nächsten Schritt möchten wir den Innenleitwert $ G_{ie} $ berechnen, indem wir die ideale Stromquelle durch eine Unterbrechung ersetzen und den Leitwert zwischen den Ausgangsklemmen berechnen.
Methode
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