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Publicado: 11 de octubre de 2014
PUENTE UNIFILIAR DE WHEATSTONE
I. OBJETIVOS
Estudiar y comprender el llamado “Puente Wheatstone” e identificar su capacidad de medir capacidades inducidas y resistencias eléctricas.
Realizar medidas de diferencias de potencial con un puente de Wheatstone para la determinación de resistencias.
Determinar el valor de dos resistencias y los valores delas resistencias equivalentes a su asociación en serie y en paralelo.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO
Un puente de Wheatstone es un instrumento eléctrico de medida inventado por Samuel Hunter Christie en 1833, mejorado y popularizado por Sir Charles Wheatstone en 1843. Se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Estos estánconstituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.
La Figura 1 siguiente muestra la disposición eléctrica del circuito y la Figura 2 corresponde a la imagen real de un puente de Wheatstone típico
Figura 2.- Imagen de un Puente de Wheatstone típico
Figura 1.- Disposición del Puente de Wheatstone
En la Figura 1vemos que, Rx es la resistencia cuyo valor queremos determinar, R1 , R2 y R3 son resistencias de valores conocidos, además la resistencia R2 es ajustable. Si la relación de las dos resistencias del brazo conocido R2/R1 ) es igual a la relación de las dos del brazo desconocido (Rx/R3), el voltaje entre los dos puntos medios será nulo y por tanto no circulará corriente alguna entre esos dos puntos.Para efectuar la medida lo que se hace es variar la resistencia R2 hasta alcanzar el punto de equilibrio. La detección de corriente nula se puede hacer con gran precisión mediante el galvanómetro G.
La dirección de la corriente, en caso de desequilibrio, indica si R2 es demasiado alta o demasiado baja. El valor de la F.E.M. (E) del generador es indiferente y no afecta a la medida.
Cuandoel puente esta construido de forma que R1 es igual a R3, Rx es igual a R2 en condición de equilibrio (corriente nula por el galvanómetro).
Asimismo, en condición de equilibrio siempre se cumple que:
Si los valores de R1, R2 y R3 se conocen con mucha precisión, el valor de Rx puede ser determinado igualmente con precisión. Pequeños cambios en el valor de Rx romperán el equilibrioy serán claramente detectados por la indicación del galvanómetro. De forma alternativa, si los valores de R1, R2 y R3 son conocidos y R2 no es ajustable, la corriente que fluye a través del galvanómetro puede ser utilizada para calcular el valor de Rx siendo este procedimiento más rápido que el ajustar a cero la corriente a través del medidor. Variantes del puente de Wheatstone se pueden utilizarpara la medida de impedancias, capacidades e inductancias La disposición en puente también es ampliamente utilizada en instrumentación electrónica. Para ello, se sustituyen una o más resistencias por sensores, que al variar su resistencia dan lugar a una salida proporcional a la variación. A la salida del puente (en la Figura 1, donde está el galvanómetro) suele colocarse un amplificador.Un montaje como el de la figura siguiente se le denomina puente. Si dicho puente está formado por resistencias se le denomina puente de Wheatstone. En otras lecciones se verán otros tipos de puentes, como el de Fraetz y el de Wien.
Para entender el funcionamiento de este circuito es necesario remarcar que:
Las diferencias de potencial son diferencias (restas) entre los potenciales dedos puntos. Haremos un simil, suponga usted que se encuentra al pie de una montaña que se encuentra a auna altura C y asciende hasta el punto que tiene una altura A y mide la diferencia entre estas dos alturas
HA= altura del punto A HC= altura del punto C
lógicamente dirá que la diferencia de alturas es HA - HC que llamaremos HAC del mismo modo si asciende desde C hasta el punto...
PUENTE UNIFILIAR DE WHEATSTONE
I. OBJETIVOS
Estudiar y comprender el llamado “Puente Wheatstone” e identificar su capacidad de medir capacidades inducidas y resistencias eléctricas.
Realizar medidas de diferencias de potencial con un puente de Wheatstone para la determinación de resistencias.
Determinar el valor de dos resistencias y los valores delas resistencias equivalentes a su asociación en serie y en paralelo.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO
Un puente de Wheatstone es un instrumento eléctrico de medida inventado por Samuel Hunter Christie en 1833, mejorado y popularizado por Sir Charles Wheatstone en 1843. Se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Estos estánconstituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.
La Figura 1 siguiente muestra la disposición eléctrica del circuito y la Figura 2 corresponde a la imagen real de un puente de Wheatstone típico
Figura 2.- Imagen de un Puente de Wheatstone típico
Figura 1.- Disposición del Puente de Wheatstone
En la Figura 1vemos que, Rx es la resistencia cuyo valor queremos determinar, R1 , R2 y R3 son resistencias de valores conocidos, además la resistencia R2 es ajustable. Si la relación de las dos resistencias del brazo conocido R2/R1 ) es igual a la relación de las dos del brazo desconocido (Rx/R3), el voltaje entre los dos puntos medios será nulo y por tanto no circulará corriente alguna entre esos dos puntos.Para efectuar la medida lo que se hace es variar la resistencia R2 hasta alcanzar el punto de equilibrio. La detección de corriente nula se puede hacer con gran precisión mediante el galvanómetro G.
La dirección de la corriente, en caso de desequilibrio, indica si R2 es demasiado alta o demasiado baja. El valor de la F.E.M. (E) del generador es indiferente y no afecta a la medida.
Cuandoel puente esta construido de forma que R1 es igual a R3, Rx es igual a R2 en condición de equilibrio (corriente nula por el galvanómetro).
Asimismo, en condición de equilibrio siempre se cumple que:
Si los valores de R1, R2 y R3 se conocen con mucha precisión, el valor de Rx puede ser determinado igualmente con precisión. Pequeños cambios en el valor de Rx romperán el equilibrioy serán claramente detectados por la indicación del galvanómetro. De forma alternativa, si los valores de R1, R2 y R3 son conocidos y R2 no es ajustable, la corriente que fluye a través del galvanómetro puede ser utilizada para calcular el valor de Rx siendo este procedimiento más rápido que el ajustar a cero la corriente a través del medidor. Variantes del puente de Wheatstone se pueden utilizarpara la medida de impedancias, capacidades e inductancias La disposición en puente también es ampliamente utilizada en instrumentación electrónica. Para ello, se sustituyen una o más resistencias por sensores, que al variar su resistencia dan lugar a una salida proporcional a la variación. A la salida del puente (en la Figura 1, donde está el galvanómetro) suele colocarse un amplificador.Un montaje como el de la figura siguiente se le denomina puente. Si dicho puente está formado por resistencias se le denomina puente de Wheatstone. En otras lecciones se verán otros tipos de puentes, como el de Fraetz y el de Wien.
Para entender el funcionamiento de este circuito es necesario remarcar que:
Las diferencias de potencial son diferencias (restas) entre los potenciales dedos puntos. Haremos un simil, suponga usted que se encuentra al pie de una montaña que se encuentra a auna altura C y asciende hasta el punto que tiene una altura A y mide la diferencia entre estas dos alturas
HA= altura del punto A HC= altura del punto C
lógicamente dirá que la diferencia de alturas es HA - HC que llamaremos HAC del mismo modo si asciende desde C hasta el punto...
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