PUENTE DE WHEATSTONE
Páginas: 5 (1198 palabras)
Publicado: 4 de junio de 2013
PRACTICA 8
PUENTE DE WHEATSTONE
8. PUENTE DE WHEATSTONE
1. INTRODUCCIÓN DE LA PRACTICA
1.1 Fundamento
Las leyes de Kirchhoff aplicadas a la configuración de resistencias conocida como puente de Wheatstone permite determinar resistencias de valor desconocido en función de resistencias de valor conocido.
1.2 ObjetivoDeterminar el valor de resistencias desconocidas.
Determinar la resistencia equivalente de varias asociadas en serie.
Determinar la resistencia equivalente de varias asociadas en paralelo.
Determinar la resistencia de un hilo conductor en función de su sección.
1.3 Nociones Teóricas
La primera ley de Kirchhoff aplicada a los nudos de una red eléctrica se resume en la expresión:
queindica que la suma de las corrientes que entran en (o salen de) cualquier nudo dela red debe ser igual a cero.
Por su parte, la segunda ley de Kirchhoff aplicada a cualquier malla (recinto cerrado) de la red eléctrica se expresa de la forma:
que indica que la suma de tensiones de los generadores es igual a la suma de tensiones en las resistencias. Ri representa la resistencia en la rama i,Ii la corriente que circula por esa rama y Ej la tensión del generador j.
La red de la figura representa la configuración en Puente de Wheatstone. Teniendo en cuenta las leyes de Kirchhoff, en el circuito se cumplirán las relaciones siguientes:
R1 I1 + R2 I1 = Rx I2 + R I2 = U
Si en el circuito se cumple la condición de equilibrio VA – VB = VAB = 0, resulta:
R1 I1 = Rx I2R2 I1 = R I2
de donde:
Si se sustituyen R1 y R2 por un hilo conductor de sección constante S, y teniendo en cuenta la relación entre la resistencia del conductor, su resistividad p, su longitud l y su sección S:
resulta:
Esta expresión permite determinar, en las condiciones de equilibrio el puente Wheatstone, el valor de una resistencia desconocida Rx conocida laresistencia R y las longitudes l1 y l2 de dos conductores.
La resistencia total de varias resistencias conectadas en serie es:
La resistencia total de varias resistencias conectadas en paralelo es:
1.4 Procedimiento Experimental
Realizar el montaje de la figura mostrada en el apartado anterior. Se considerarán varias resistencias de valor desconocido. Si es posible, comoresistencia R se recomienda elegir una resistencia de valor conocido del orden de la que se pretende investigar Rx . Se alimentará el circuito con un valor de tensión continua entre 5 y 10 V.
Si se ha realizado el montaje utilizando un cable en lugar de R1 y R2 se procederá a obtener el punto de equilibrio del circuito buscando el punto B del cable en el cual se cumple la condición de equilibrio(VAB = 0). Para ello se desplazará el terminal del voltímetro correspondiente al punto B sobre el cable. El valor de la resistencia desconocida Rx se obtendrá a partir de la relación (3).
En lugar del cable se puede utilizar una resistencia de valor fijo R1 y una resistencia variable R2 . El equilibrado del circuito se realizará variando el valor de la resistencia variable R2 hastaque se cumpla la condición VAB = 0. El valor de la resistencia desconocida Rx se obtendrá a partir de la relación (1).
1.5 Toma y Análisis de Datos
Seleccionar 3 resistencias al azar y proceder a obtener su valor mediante el montaje del puente de Wheatstone. Utilizar para ello las relaciones (1) o (3) según se haya utilizado una resistencia variable o un cable para conseguir el equilibradodel circuito.
Medir el valor de las resistencias elegidas al azar con el polímetro y comparar este valor con el obtenido mediante el ensayo.
Asociar dos resistencias en serie y colocar el equivalente en la posición de la resistencia desconocida Rx . Obtener el valor de esta asociación y comparar con la expresión teórica a partir de los valores de las resistencias asociadas. Repetir la...
PRACTICA 8
PUENTE DE WHEATSTONE
8. PUENTE DE WHEATSTONE
1. INTRODUCCIÓN DE LA PRACTICA
1.1 Fundamento
Las leyes de Kirchhoff aplicadas a la configuración de resistencias conocida como puente de Wheatstone permite determinar resistencias de valor desconocido en función de resistencias de valor conocido.
1.2 ObjetivoDeterminar el valor de resistencias desconocidas.
Determinar la resistencia equivalente de varias asociadas en serie.
Determinar la resistencia equivalente de varias asociadas en paralelo.
Determinar la resistencia de un hilo conductor en función de su sección.
1.3 Nociones Teóricas
La primera ley de Kirchhoff aplicada a los nudos de una red eléctrica se resume en la expresión:
queindica que la suma de las corrientes que entran en (o salen de) cualquier nudo dela red debe ser igual a cero.
Por su parte, la segunda ley de Kirchhoff aplicada a cualquier malla (recinto cerrado) de la red eléctrica se expresa de la forma:
que indica que la suma de tensiones de los generadores es igual a la suma de tensiones en las resistencias. Ri representa la resistencia en la rama i,Ii la corriente que circula por esa rama y Ej la tensión del generador j.
La red de la figura representa la configuración en Puente de Wheatstone. Teniendo en cuenta las leyes de Kirchhoff, en el circuito se cumplirán las relaciones siguientes:
R1 I1 + R2 I1 = Rx I2 + R I2 = U
Si en el circuito se cumple la condición de equilibrio VA – VB = VAB = 0, resulta:
R1 I1 = Rx I2R2 I1 = R I2
de donde:
Si se sustituyen R1 y R2 por un hilo conductor de sección constante S, y teniendo en cuenta la relación entre la resistencia del conductor, su resistividad p, su longitud l y su sección S:
resulta:
Esta expresión permite determinar, en las condiciones de equilibrio el puente Wheatstone, el valor de una resistencia desconocida Rx conocida laresistencia R y las longitudes l1 y l2 de dos conductores.
La resistencia total de varias resistencias conectadas en serie es:
La resistencia total de varias resistencias conectadas en paralelo es:
1.4 Procedimiento Experimental
Realizar el montaje de la figura mostrada en el apartado anterior. Se considerarán varias resistencias de valor desconocido. Si es posible, comoresistencia R se recomienda elegir una resistencia de valor conocido del orden de la que se pretende investigar Rx . Se alimentará el circuito con un valor de tensión continua entre 5 y 10 V.
Si se ha realizado el montaje utilizando un cable en lugar de R1 y R2 se procederá a obtener el punto de equilibrio del circuito buscando el punto B del cable en el cual se cumple la condición de equilibrio(VAB = 0). Para ello se desplazará el terminal del voltímetro correspondiente al punto B sobre el cable. El valor de la resistencia desconocida Rx se obtendrá a partir de la relación (3).
En lugar del cable se puede utilizar una resistencia de valor fijo R1 y una resistencia variable R2 . El equilibrado del circuito se realizará variando el valor de la resistencia variable R2 hastaque se cumpla la condición VAB = 0. El valor de la resistencia desconocida Rx se obtendrá a partir de la relación (1).
1.5 Toma y Análisis de Datos
Seleccionar 3 resistencias al azar y proceder a obtener su valor mediante el montaje del puente de Wheatstone. Utilizar para ello las relaciones (1) o (3) según se haya utilizado una resistencia variable o un cable para conseguir el equilibradodel circuito.
Medir el valor de las resistencias elegidas al azar con el polímetro y comparar este valor con el obtenido mediante el ensayo.
Asociar dos resistencias en serie y colocar el equivalente en la posición de la resistencia desconocida Rx . Obtener el valor de esta asociación y comparar con la expresión teórica a partir de los valores de las resistencias asociadas. Repetir la...
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