• Author / Uploaded
• Ivan Rondinel Buleje

Citation preview

1. OBJETIVOS Determinar los valores de resistencias desconocidas, utilizando el puente de Wheatstone. Estudiar la versatilidad del circuito puente.

2. MATERIALES       

Reóstato Fuente de voltaje DC Cables cocodrilos Multímetro digital Amperímetro analógico Foco 6V 2 décadas de resistencia

3. MARCO TEORICO CIRCUITO PUENTE El circuito puente se compone de la conexión en paralelo de dos divisores de tensión, de acuerdo con la siguiente imagen.

Si el divisor de tensión "superior" (compuesto por las resistencias R1 y R2) divide la tensión de alimentación en la misma relación que el divisor de tensión "inferior" (compuesto por las resistencias R3 y R4), entonces, entre los puntos C y D no existe ninguna tensión (UD = 0). En este caso se afirma que los puentes mantienen una condición de equilibrio.

La condición de equilibrio es la siguiente:

Si se reemplazan las resistencias R3 y R4 por una resistencia ajustable, se puede emplear el circuito puente para medir la resistencia; este tipo de circuito lleva el nombre del físico inglés Wheatstone y se lo conoce también como puente de Wheatstone (véase siguiente imagen).

Aquí, Rx es la resistencia cuyo valor se debe determinar y RN una resistencia (la mayoría de las veces ajustable) de comparación ("resistencia normal"). El puente se introduce para la medición en estado de equilibrio (UD = 0) y Rx se determina a partir de la siguiente relación:

COMPROBACIÓN ANALÓGICA DEL “PUENTE DE WHEASTSTONE” Se utiliza cuando deseamos medir resistencias eléctricas por comparación con otras que están calibradas. Se instalan cuatro resistencias R1, R2, R3 y R4, tal como se muestra en la figura 1.

FIGURA 1 Los puntos A y B se unen a los polos de una fuente de voltaje V, uniendo los puntos C y D a través de un galvanómetro G. Las resistencias R1 y R3, están conectadas en serie, así como también lo están las resistencias R2 y R4. Estas dos ramas están conectadas en paralelo. En el tipo de puente que se utiliza en esta experiencia (puente unifamiliar), Las resistencias R2 y R4 son sustituidas por un alambre homogéneo cilíndrico de sección perfectamente constante. Un cursor que desplaza sobre el puente hace las veces del punto D. Al cerrar el circuito con la llave S, se origina una corriente I; que al llegar al punto A se bifurca en dos: una parte pasa por la resistencia R1 (corriente I1) y el resto a través de la resistencia R2, (corriente I2). Entonces se tiene:

𝑰 = 𝑰𝟏 + 𝑰𝟐

FIGURA 2 En la figura dos se puede observar que la diferencia de potencial entre los puntos A y B, es común para las dos ramas: rama formado R1 y R3 y la rama formada por las resistencias R2 y R4. Se consigue el equilibrio del puente dando un valor fijo a R1, y desplazando el cursor D hasta que el galvanómetro marque 0, es decir, corriente nula. Entonces la ecuación toma la forma:

La resistencia de un conductor homogéneo en función a su resistividad. ρ está dado por la relación:

Si reemplazamos (3) en (2) obtenemos:

Con este resultado podemos determinar fácilmente el valor de la resistencia desconocida Rx.

4. PROCEDIMIENTO 1. Arme el circuito de la figura 2. Considere una resistencia R1 del tablero de resistencias y seleccione otra resistencia Rx de la caja de resistencias. 2. Varíe la posición de contacto deslizante D, a lo largo del hilo hasta que la lectura del galvanómetro sea cero. 3. Anote los valores de longitudes del hilo L2 y L4, así como también el valor de R1 en la tabla 1. 4. Utilizando la ecuación halle el valor de la resistencia Rx luego compárelo con el valor que indica la caja de resistencias (década). 5.Repita los pasos 1,2,3 y 4 para otras resistencias anotándolas en la tabla 1. 6.Complete la tabla 1.

Porcentaje de Error Caja de Resistencia R1 (Ohm)

Longitud del Hilo

Resistencia Medida (Ohm)

L2 (cm)

L4 (cm)

Con el Equipo

Código de Colores

200

71.6

28.4

504.22

500

((500-504.22) /500) *100= -0.8

200

12.3

87.7

28.05

30

((30-28.05) /30) *100= 6.5

200

37.2

62.8

118.47

120

((120-118.47) /120) *100=1.3

200

78.2

21.8

717.43

700

((700-717.43) /700) *100=-2.49

200

60.2

39.8

302.5

300

((300-302.5) /300) *100=-0.83

200

54.6

45.4

240.5

240

((240-240.5) /240) *100=-0.2