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• Chuchito Hernandez

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PUENTE DE WHEATSTONE Y DE MAXWELL. PUENTE DE WHEATSTONE. La forma básica del puente de Wheatstone tiene una fuente de c.c. y cada uno de los cuatro brazos del puente es una resistencia, como se muestra en la siguiente figura.

Se utiliza para medidas de precisión de resistencias desde aproximadamente 1Ω hasta 1MΩ mediante el equilibrio de los brazos del puente. La precisión está determinada, principalmente, por la precisión de las resistencias conocidas que se utilizan en el puente y por la sensibilidad del detector (galvanómetro). PUENTE DE WHEATSTONE EQUILIBRADO. En la operación del puente las resistencias conocidas R1, R2 y R3 se ajustan de tal modo que el detector marque cero en su escala, lo cual indica que el voltaje y la corriente en los dos lados del puente son iguales. El circuito se dice entonces que esta equilibrado. El interruptor S1 se utiliza para cortar el paso de corriente en aquellos casos en que el desequilibrio del puente puede perjudicar al detector. Cuando el detector marca cero la resistencia desconocida puede calcularse a partir de los valores de las resistencias conocidas. Recuerde que el detector se utiliza solo para indicar el equilibrio del circuito y no para indicar el valor de la resistencia. Para el equilibrio se exigen las siguientes condiciones. En el estado equilibrado R1=R3 y R2=Rx. Como la misma resistencia existe en ambos lados del circuito las dos corrientes I1 y I2 serán iguales y no fluirá corriente alguna por el detector.

Los voltajes se equilibran también de tal modo que la caída de tensión entre los nodos A y B es igual a la que tiene lugar entre los nodos A y C. Del mismo modo el voltaje entre los nodos B y D es igual al voltaje entre los nodos C y D. esta relación puede indicarse en función del producto IR del modo siguiente:

Y después de simplificar:

Para determinar el valor de Rx resulta de la anterior expresión:

Si el puente no está equilibrado, la corriente fluye por el detector hacia la derecha o hacia la izquierda, hasta que se ajustan R1, R2 y R3 de tal modo que las corrientes y voltajes a ambos lados del circuito se igualan. PUENTE DE WHEATSTONE: TENSIÓN DE SALIDA. La fuente de tensión esta conectada entre los nodos A y C, por lo tanto, la caída de potencial en la resistencia R1 es la fracción R1/(R1+R2) de la fuente de tensión Vs. Así pues

Similarmente, la diferencia de potencial entre R3 es: Por lo tanto, la diferencia de potencial entre los nodos B y D, es decir, la diferencia de potencial de salida Vo, es:

PUENTE DE MAXWELL. El puente de Maxwell se utiliza para la determinación de la inductancia y la resistencia de los inductores en función de capacidad y resistencia.

Este puente se utiliza, frecuentemente, para mediciones precisas de inductancia.Se puede equilibrar muy fácilmente ajustando el condensador C y la resistencia en paralelo con este Rnp.

R1 y R4 son resistencias fijas y conocidas. Rnp y Cnp son variables y sus valores finales serán los que equilibren el puente y servirán para calcular la inductancia. RXs y LXs serán calculados según el valor de los otros componentes.

Para evitar las dificultades al precisar el valor del condensador variable, este se puede sustituir por uno fijo y colocar en serie una o más resistencias variables. La complejidad adicional de usar un puente Maxwell sobre otros más simples se justifica donde hay inductancia mutua o interferencia electromagnética. Cuando el puente esté en equilibrio la reactancia capacitiva será igual a la reactancia inductiva, pudiéndose determinar la resistencia e inductancia de la carga (R3 y L3). En este puente, los elementos R-C variables están conectados en paralelo. Si se considera la configuración serie para la autoinducción, en la forma representada en la fig. 13.17, las ecuaciones de equilibrio resultan: Y se obtienen los valores:

Y de ambos: