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Universidad Simón Bolívar
Departamento de electrónica y circuitos
Laboratorio de mediciones eléctricas EC-1081
Alumnos: Franco Di Candia 11-04023, Gustavo Vargas 11-11206


PRE-LABORATORIO Nª 2: MEDICIONES DE RESISTENCIAS Y POTENCIA DC


2.1 El puente de Wheatstone es una técnica utilizada para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio del puente. Está constituido porcuatro resistencias; la resistencia incógnita Rx, las resistencias conocidas R1 y R2 que forman parte de un alambre y Rvar. Además Rvar es ajustable. Para efectuar la medida lo que se hace es variar las resistencias R1 y R2 a través del alambre y Rx hasta alcanzar el punto de equilibrio. Este punto de equilibrio se alcanza cuando el galvanómetro marca 0, es decir, no hay paso de corriente. Ver figura1.





Figura 1. Puente de Wheatstone para medir resistencias.


Entonces de esta forma, si variamos Rx hasta alcanzar la condición de equilibrio se cumplirá:
V (Rx) = V (var)

Donde:
V (Rx) = (Rx/Rx+R1).V

V (var)=(R (var)/R (var)+R2).V

Por lo tanto:

R (var)/R (var)+R2).V = (Rx/Rx+R1).V

R (var) / R2 = Rx / R1

Rx = R1. R (var) / R2


2.2. Factores de los que dependela exactitud del puente.

La exactitud y precisión con la que determinemos el valor de Rx depende de los siguientes factores:

-De la exactitud y precisión de las resistencias conocidas R1, R2, Rvar. Entonces si:

Rx=R1.R (var) / R2
El error relativo de Rx en función de los errores relativos de las resistencias viene dado por:

∆Rx/Rx= ∆R1/R1+∆R(var)/R(var)+ ∆R2/R2

- De los valores delas resistencias de precisión R1 y R2. Cuanto menores sean los valores nominales de las resistencias, habrá más corriente en el circuito, de esta forma, será más simple detectar variaciones de las mismas.

-Del valor de la fuente V. Cuanto mayor sea dicho valor, mayores serán las corrientes en el circuito, por lo que será más simple detectar variaciones en sus valores. Debido a las condicionesimpuestas sobre la batería y las resistencias, se tienen que realizar los diseños tomando en cuenta las limitaciones de potencia de estas últimas.

- De la sensibilidad del galvanómetro. Cuanto mayor sea dicha sensibilidad se podrá apreciar mejor la corriente y por lo tanto se podrán ajustar las resistencias con más precisión para que la corriente sea cero.



2.4.


Figura 2. Circuitopara medir el valor real de una resistencia.







Considerando las resistencias internas del voltímetro y el amperímetro tenemos que la figura “a” se representa de la siguiente forma:

Figura 3. Primer circuito con resistencias internas de los instrumentos.

Según este circuito la corriente It que circula por la resistencia de protección es igual a la suma de la corriente que pasa porla resistencia incógnita y el amperímetro, y la corriente que pasa a través del voltímetro.

El amperímetro conectado en serie con la resistencia incógnita nos permite medir la corriente de dicha resistencia y el voltímetro mide la caída de voltaje entre los terminales de Rx y la existente entre los terminales del amperímetro. De esta forma:

Rx= Lectura del voltímetro/Lectura del amperímetroAl hacer esta relación estamos cometiendo un error sistemático debido al método de medición, ya que su magnitud depende de la relación entre el valor de la resistencia incógnita y el de la resistencia interna del amperímetro.

Sin embargo, podemos afirmar que tendremos resultados aceptables si la resistencia incógnita es mucho mayor a la resistencia interna del amperímetro, pero existirámucho error si estas dos tienen magnitudes comparables. El amperímetro presenta una resistencia interna de algunos ohmios o algunos cientos de ohmios, por lo tanto, el valor de la resistencia Rx debe estar contenido en un rango mucho más alto de manera que no sea comparable con la resistencia interna del instrumento y se pueda considerar despreciable.

Para el segundo procedimiento, tomando en...