Puente

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE BIOINGENIERÍA ACADEMIA DE BIOINGENIERÍA Manual de Laboratorio: SISTEMAS DIGITALES I

P R A C T I C A No. 3 PUENTE DE WHEASTONE
OBJETIVO GENERAL
• Comprobar las características del circuito llamado Puente de Wheastone

OBJETIVOS PARTICULARES
• • Comprobar en forma experimental la condición de balance del puente deWheastone. Verificar que la condición de balance depende de las variaciones de las resistencias del puente.

INTRODUCCIÓN
Dentro de los arreglos de circuitos que más aplicación han tenido dentro del área de la instrumentación, se considera el Puente de Wheastone como uno de los más relevantes, esto debido a la multitud de usos en los que se lleva a cabo el censo de variables eléctricas. El puentede Wheastone es en forma básica, un arreglo de resistencias que son activadas por una fuente de voltaje o de corriente como se muestre en la siguiente figura 1.

Figura 1. Puente de Wheastone

En este circuito se tiene como propiedad que el sistema podría ser un circuito con resistencias en paralelo si en una de las uniones el voltaje fuera cero; esto resulta claro ya que de esta manera setendría a las dos ramas del circuito separadas, a la condición descrita anteriormente se le llama condición de balance. La condición de balance se calcula aplicando la segunda ley de Kirchoff,, al puente de
M en C. Katia Martínez Castillo  M en C. Engelbert Eduardo Linares González  Ing. Ana Patricia Julio Borja

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA DEPARTAMENTO DEBIOINGENIERÍA ACADEMIA DE BIOINGENIERÍA Manual de Laboratorio: SISTEMAS DIGITALES I

tal manera que el voltaje Vo sea considerado en la trayectoria, obteniéndose las ecuaciones siguientes:

νo + ν4 – ν3 =0
La figura 2, muestra la trayectoria tomada para el calculo:

Figura 2. Trayectorias de corriente

Por otro lado, observamos que el calculo de los voltajes se lleva a cabo por el uso de losdivisores de voltaje, así los voltajes V3 y V4 son:

ν3 =

R3 ν R1 + R3

y

ν4=

R4 ν R2 + R4

Por lo que el voltaje νo

νo =ν3-ν4 νo =
R3 R4 νν R1 + R3 R2 + R4

De donde se observa que para que se cumpla la condición de balance (νo=0), se debe tener:

R3 R4 νν=0 R1 + R3 R2 + R4
A lo que es equivalente a:

R1R 4 = R3R 2

Esta condición de equilibrio se puede expresar como elproducto cruzado de las resistencias del circuito de la figura 1.

M en C. Katia Martínez Castillo  M en C. Engelbert Eduardo Linares González  Ing. Ana Patricia Julio Borja

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE BIOINGENIERÍA ACADEMIA DE BIOINGENIERÍA Manual de Laboratorio: SISTEMAS DIGITALES I

MATERIAL Y EQUIPO
• • • • • • • • • • • • • • 1 Multímetro 2Puntas banana-caimán 1 Fuente de voltaje de c.d 2 protoboard Alambres de diversos colores Pinzas de corte y de punta 4 puntas caimán-caimán 1 resistencia de 220Ω 1 resistencia de 270Ω 1 resistencias de 330Ω 1 resistencia de 1KΩ 4 resistencias de 330KΩ. 1 resistencia de 10KΩ. 1 Potenciómetro de 100KΩ

DESARROLLO EXPERIMENTAL
Experimento 1 Empleando el protoboard arme el circuito mostrado en lafigura 3, considerando para R1= 220Ω, R2=270Ω, R3=1KΩ y R4=330Ω.
2

FUENTE DE VOLTAJE XWM1
V I

R1
3

R2

VO

4

RAMA 1
0

R3

R4 RAMA 2

Figura 3.

a) Aplique un voltaje de 10 volts al circuito. b) Mida el valor de voltaje Vo c) Mida las corrientes en cada una de las ramas.
M en C. Katia Martínez Castillo  M en C. Engelbert Eduardo Linares González Ing. Ana Patricia Julio Borja

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE BIOINGENIERÍA ACADEMIA DE BIOINGENIERÍA Manual de Laboratorio: SISTEMAS DIGITALES I

d) Calcule el valor de la corriente para cada rama y el voltaje Vo considerando el valor real de las resistencias. e) Calcule el valor de la corriente y el voltaje, tomando el valor nominal de resistencias utilizadas (valor de la...