Informe Laboratorio

Puente de wheatstone

Integrantes: Fernando Barrios

Profesor: Juan marambio

Fecha de entrega: viernes 02 de julio de 2010

Introducción

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En este informe vamos ha observar el comportamiento, y las aplicaciones del puente

de Wheatstone, que Se utiliza para medir resistencia desconocidas mediante el

equilibrio de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias

que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.

Como se puede ver en figura cuando el puente esta construido de forma que R3 es igual a R2, Rx es igual a R1 en condición de equilibrio, que es corriente nula por el galvanómetro.

Estando, en condición de equilibrio siempre se cumple que:

Cuando los valores de R1, R2 y R3 se conocen con mucha precisión, el valor de Rx puede

ser determinado igualmente con precisión. Pequeños cambios en el valor de Rx

romperán el equilibrio y serán claramente detectados por la indicación del

galvanómetro. De forma alternativa, si los valores de R1, R2 y R3 son conocidos y R2 no

es ajustable, la corriente que fluye a través del galvanómetro puede ser utilizada para

calcular el valor de Rx siendo este procedimiento más rápido que el ajustar a cero la

corriente a través del medidor.

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Puente de Wheatstone

La siguiente figura nos muestra

un puente de Wheatstone

en la que debemos descubrir

el valor de R3.

La caída de tensión se debe aplicar a los terminales que se encuentran a la izquierda, lo ideal es no sobrepasar los 20 volts, ya que la potencia disipada de la resistencia aumentara ocasionando mediciones erróneas. Necesitamos equilibrar las resistencias usando el puente de Wheatstone, y descubrir el valor de R3, a partir del resto de las resistencias, así como se muestra a continuación:

Igualamos los voltajes (equilibramos)VA = VB Así tendremos que: RX / (R1 + RX) = R4 / (R2 + R4) Con VA = (RX / (R1 + RX)) * V y VB = (R4 / (R2 + R4) ) * V ; utilizando divisor de tensiones

La formula final nos quedaría de esta manera: RX * R2 = R4 * R1 RX = (R1/ R2) * R4

Cuando no se conoce el valor de Rx, se debe equilibrar el puente variando el valor de R3. Cuando se haya conseguido el equilibrio, Rx será igual a R3 (Rx = R3). R3 debe ser una resistencia variable con indicación de que valor presenta en cada giro de perilla además de ser muy precisa.

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Puente de Wheatstone

Circuito esquemático del puente de Wheatstone aplicado:

Como se puede observar en el circuito esquemático las resistencias R1 y R2 son

resistencias patrones, siendo en primera instancia R1 = 100 ohms y R2= 1 K y para la

segunda medición R1 = 1 K y R2= 10 K, con 1% de tolerancia 1/4 watts de potencia, y la

resistencia R3 corresponde a la resistencia desconocida, sabemos que es de 5,6 k y 1 k

respectivamente, estas resistencias son de 1/2 watts de potencia con 5% de tolerancia,

y la resistencia variable es de 1% de tolerancia con 1 watts de potencia.

Puente de Wheatstone

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Tabulaciones

Valores por tabla de colores en ohms Valores medidos en ohms

1K 0,995K

1K 0,989K

10k 9,95K

5,6K 5,557K

Calculo para Rx

Usando la formula que ya despejamos RX * R2 = R4 * R1 RX = (R1/ R2) * R4 para el

primer análisis practico se utilizara los valores R1 = 1K y R2= 1K, donde nos dio

(1K*5,7K)/1K= 5,7K. Este resultado nos dio el galvanómetro, que al momento de que la

resistencia variable fuera 5,7K aproximadamente, el galvanómetro dio cero.

En el segundo análisis practico, se utilizo como resistencias R1 = 10 K y R2 = 100K

donde nos dio (100K*100)/10K= 1K. Este resultado nos dio el galvanómetro, que al

momento de que la resistencia variable fuera 1K aproximadamente, el galvanómetro

dio cero.

Sensibilidad del puente

El puente de Wheatstone, tiene una sensibilidad que está dada por la razón de número

de divisiones del galvanómetro sobre la variación de la

resistencia de ajuste que nosotros designamos como

R3, y cuya sensibilidad nos dio 10mm/1 ohms

Conclusión

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Lo que podemos concluir en esta experiencia, fue que el puente de Wheatstone puede

ser utilizado para descubrir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los

brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que forman un

circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.

Para aplicar el puente de Wheatstone hay que considerar la cantidad el voltaje que se

le entrega al circuito, la tolerancia de las resistencias patrones y la resistencia de

regulación que se utiliza para el equilibrio.

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