Ejercicio 8

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA





MATERIA: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

LABORATORIO

PRÁCTICA #8 Puente de Wheatstone


MAESTRO: DAVID ALEJANDRO ZEVALLOS CASTRO

ALUMNOS:

CERÓN LUCAS CINDY LIZETH

DOMINGUEZ GARCIA ROBERTO CARLOS

CORONEL VALENZUELA LUIS ANTONIO






FECHA DE REALIZACION: 03/06/2015
FECHA DE ENTREGA:05/06/2015
INTRODUCCIÓN

El puente de Wheatstone (Figura 1) es uncircuito conformado por 4 resistencias, una fuente y un galvanómetro1. El mismo se utiliza para determinar el valor de una resistencia incógnita, denominada , la cual se calcula a partir de los valores conocidos de las otras resistencias , y .

Figura 1. Puente de Wheatstone.
Al analizar la (Figura 1) se observa que:


Luego si se aplican las leyes de Kirchoff se obtiene:


(1)
La ecuación (1) es lacondición de balance del puente. Para lograr este balance, por lo menos una de las resistencias tiene que poder variarse.
Se observa que para medir la resistencia no se necesita medir valores de corrientes ni de tensiones .
En esta práctica de laboratorio se utiliza una variante del puente de wheatstone, llamado puente de hilo. El circuito no varía respecto del anterior, la única diferencia esque las resistencias y pueden variarse mediante un alambre que se conecta entre los puntos C y D del circuito (Figura 2).

Figura 2. Puente de hilo
En la (Figura 2) se observa que el contacto móvil CM puede desplazarse sobre el alambre, cambiando así la longitud de cada tramo y, en consecuencia, los valores de y .
Como el alambre tiene un largo , un área transversal y una resistividad delmaterial , la resistencia se puede calcular como:


(2)
Luego, si la sección del alambre es uniforme, la ecuación (1) puede expresarse como:


(3)



OBJETIVO
En esta práctica se plantearon como objetivos la determinación del valor de diferentes resistencias eléctricas a partir de una variación del circuito del Puente de Wheatstone, conocido como puente de hilo. En el transcurso de las experienciastambién se verificarán la resistividad de una muestra y las leyes de asociación de resistencias. Todos los planteos anteriores se llevarán a cabo empleando teoría de cálculo y propagación de errores.

MARCO TEORICO

El puente Wheatstone es un circuito inicialmente descrito en 1833 por Samuel Hunter Christie (1784-1865). No obstante, fue el Sr. Charles Wheatestone quien le dio muchos usos cuando lodescubrió en 1843.
Como resultado este circuito lleva su nombre. Es el circuito mas sensitivo que existe para medir una resistencia El puente Wheatstone es un circuito muy interesante y se utiliza para medir el valor de componentes pasivos como las resistencias (como ya se había dicho).
El circuito es el siguiente: (puede conectarse a cualquier voltaje en corriente directa, recomendable no más de12 voltios). Cuando el puente se encuentra en equilibrio: R1 = R2 y Rx = R3 de donde: R1 / Rx = R2 / R3
En este caso la diferencia de potencial (la tensión) es de cero "0" voltios entre los puntos A y B, donde se ha colocado un amperímetro, que muestra que no pasa corriente entre los puntos A y B (0 amperios)
Cuando Rx = R3, VAB = 0 voltios y la corriente = 0 amperios
Si no se conoce el valor deRx, se debe equilibrar el puente variando el valor de R3. Cuando se haya conseguido el equilibrio, Rx será igual a R3 (Rx = R3). R3 debe ser una resistencia variable con una carátula o medio para obtener valores muy precisos.
Ejemplo:
Si R1 y R2= 1 KΩ (Kilohmio) y R3 = 5 KΩ, Rx deberá de 5 KΩ para lograr que el voltaje entre A y B (VAB) sea cero (corriente igual a cero)
Así, basta conectar unaresistencia desconocida (Rx) y empezar a variar R3 hasta que la corriente entre A y B sea cero. Cuando esto suceda, el valor de RX será igual al valor de R3
Una aplicación muy interesante del puente Wheatstone en la industria es como sensor de temperatura, presión, etc. (dispositivos que varían el valor de sus resistencia de acuerdo a la variación de las variables antes mencionadas). También se...