Puentes

Práctica - El puente de hilo
OBJETIVOS

Aprender a montar un circuito eléctrico a partir de un esquema.
Medir resistencias eléctricas mediante el puente de hilo.
Comprobar las leyes de asociación de resistencias.
Material
Puente de hilo (con regla en milímetros)
Panel de montajes
Fuente de alimentación con reóstato
Miliamperímetro
Tres resistencias patrón
Tresresistencias problema
Cables de conexión
Fundamentos
El puente de hilo (Esquema)

Fig. 1 - El puente de hilo.
Cuando el puente de hilo está en equilibrio, es decir, cuando no pasa corriente por el galvanómetro (el miliamperímetro), se cumple:
(1) Siendo R3 la resistencia patrón, Rx la resistencia problema y R1 y R2 las resistencias que tienen las dos longitudes complementarias del hilo, L1 =AP y L2 = PB.
Como la resistencia de un hilo viene dada por su longitud L, su sección S, y la resistividad del material.
(2) Podemos calcular la resistencia problema en función de la resistencia patrón y de las longitudes del puente equilibrado.

Realización
Hay que montar el circuito de la figura 1, teniendo en cuenta que en nuestro caso, la fuente dealimentación lleva el reóstato que reduce la tensión (y por tanto la intensidad) aplicada al circuito y el interruptor incorporados.
Las flechas representan las partes móviles, situadas en el puente de hilo y el reóstato.
Para cada resistencia problema hacemos varias medidas empleando las tres resistencias patrón y distintas posiciones de reóstato.
A continuación hacemos lo mismo con las tresresistencias problema conectadas en serie y en paralelo, para comprobar las leyes de asociación.
También compararemos los resultados obtenidos con los valores que se leen del código de colores.
Conclusiones
En esta práctica hemos aprendido una forma bastante precisa de hacer medidas eléctricas, basada las resistencias de las longitudes complementarias del hilo conductor, que nos permite medirresistencias y comprobar, por ejemplo, que los valores dados en el código de colores son correctos dentro de la tolerancia que da el fabricante.
En cuanto al cálculo de errores, se observa que aunque el error de la medida de L1 por el método que hemos utilizado es mayor que el que se podía pensar a simple vista, un milímetro (que sería poco si lo hubiéramos tomado así), los errores de los resultadosse mantienen inferiores al 10%.







PUENTE DE HILO


Desde el punto de vista práctico el puente de Wheatstone se sustituye por el puente de hilo, fig.2, R2 y R3 se reemplazan por un hilo de sección constante, y al ser la resistencia directamente proporcional a la longitud de hilo, se puede escribir R2=kL1 y R3=KL2.B es un cursor que se desplaza sobre el hilo y según sea suposición sobre él , asi serán las resistencias R2 Y R3. Para ciertas posiciones del cursor B, el potencial de A es mayor que el de B, para otras ocurrirá al revés y habrá una única posición para la que VAB = 0 y entonces el puente esta en equilibrio. Si aplicamos la ecuación (1) en las condiciones de equilibrio resulta:

Si se conoce de antemano R1 y se miden las longitudes L1 y L2 se puededeterminar el valor de la resistencia Rx.
En el experimento se utiliza un puente de hilo y el cursor (que es una pinza de cocodrilo) se desplaza a lo largo del hilo y en cada posición se miden L1 y L2 y el voltaje que en unas posiciones será positivo y en otras será negativo representando el voltaje con su signo, frente a L1 o L2 se puede determinar cuando el puente esta en equilibrio y a partir de ahíel valor de Rx.

PUENTE DE HILO (THOMPSON)
En la fig. 7.7 se muestra el circuito de puente de hilo, representado por la resistencia Ry.
Ry representa la resistencia del alambre de conexión de R3 a Rx. Si se conecta el galvanómetro en el punto m, Ry se suma a Rx, resultando una indicación por por arriba de Rx.
Cuando se conecta en el punto n, Ry se suma a la rama de R3, ya que R3 indicara...