Puente Wheatstone

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO

FACULTAD DE INGENIERIA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E

INDUSTRIAL

IMFORME DE LABORATORIO

Circuito para Aplicación de Medidas Eléctricas

Título: Puente Wheatstone

CARRERA DE INGENIERÍA EN ELECTRONICA Y COMUNICACION

Área Académica:

Física Y Electrónica

Línea de Investigación:

Sistemas Electrónicos

MEDIDAS ELECTRICAS

Ciclo Académico y Paralelo

1er

CICLO DE ESTUDIO

Integrantes:

Aguilar Tatiana

Cárdenas Alejandra

DOCENTE: ING.PAULINA AYALA

2015-2016

INFORME DEL PROYECTO

YY

1.1. Título

Puente Wheatstone

1.2. Objetivos

Objetivo General

Implementar el circuito en protoboard ,que nos permita aplicar el principio de del Puente Wheatstone, donde se pueda realizar mediciones de las resistencias y todo lo aprendido en clase

Objetivos Específicos

Analizar el funcionamiento del circuito denominado Puente Wheatstone.

Utilizando el Puente Wheatstone determinar experimentalmente el equilibrio del puente de wheatstone con un una resistencia variable, y determinar su desequilibrio con el puente Thevenin.

Aprender a evaluar resistencias de valor no conocido en base a otras tres cuyo valor si son conocidas, usando el puente Wheatstone

1.3. Resumen

Este circuito que representa el Puente Wheatstone el cual es diseñado para medir con precisión el valor de una resistencia eléctrica. Consiste de cuatro resistencias R1, R2, R3 y R4 conectadas como se muestra en la Figura Nº 1. Las resistencias R1 y R3 están conectadas en serie así como también lo están las resistencias R2 y R4; estas dos ramas se conectan entonces en paralelo. Un galvanómetro, que es un instrumento eléctrico usado para detectar pequeñas corrientes, se conecta a dos puntos, uno entre R1 y R3 (punto C) y otro entre R2 y R4 (punto D).

1.4. Palabras clave: (puente Wheatstone, resistencia, equilibrio, resistencia desconocida, resistencia variable, deflexión

1.5. Introducción

El puente de Wheatstone deriva de su nombre del físico inglés Sir CharlesWheatstone (1802-1875), quien trabajo con Michael Faraday y además fue

Profesor de King’s College en Londres.

En un circuito de puente de Wheatstone, la disposición de las resistencias de manera sencilla medir con gran precisión la magnitud de resistencias desconocidas, cuándo el puente es llevado a la condición de equilibrio, el registro se determina con un amperímetro de alta sensibilidad, el cual actúa como dispositivo indicador

En el circuito puente (Puente unifilar) usado en este experimento, dos de las resistencias R1 y R3, son segmentos de alambre homogéneo cilíndrico de sección perfectamente constante. El punto C puede cambiarse por medio de un cursor, que se desliza a lo largo del alambre. La corriente de una batería o una fuente de voltaje, llega al punto A. En este punto la corriente se bifurca; parte pasa a través de R1 y el resto por R2. Si I es la corriente que llega al punto A, I1 la corriente en R1 e I2 la corriente en R, entonces: [1]

Como la diferencia de potencial sobre las dos ramas conectadas en paralelo es la misma, y como A y B son puntos comunes para ambas ramas, debe haber exactamente la misma diferencia de potencial sobre la rama formada por R1 y R3 y la rama formada por R2 y R4. [2]

Figura 1

Como R1 y R3 son resistencias variables y también puede serlo R2, es posible conseguir el equilibrio del puente arreglando estos valores de manera que la lectura en el galvanómetro sea cero (esto se consigue desplazando el cursor en el punto C). De esta forma se consigue que el punto C y el punto D estén al mismo potencial, ya que no existe paso de corriente por esa sección del circuito. Si esto sucede, la diferencia de potencial en R1 debe ser igual a la diferencia de potencial en R2, también la diferencia de potencial en R3 debe ser igual a la que se produce en R4. Aplicando la Ley de Ohm, podemos escribir [1]

Dividiendo las ecuaciones (2) y (3) y considerando la condición de equilibrio

Se obtiene:

Se puede ahora determinar fácilmente el valor de una resistencia desconocida, por ejemplo R4, si los valores de las otras resistencias son conocidos. Luego si R4 = Rx, entonces

Materiales y Metodología

MATERIALES

*PRIMER CICUITO

2 Resistencia 330 Ohm

1 Resistencia 2.20 Ohm

1 Resistencia 10 Ohm

1 Potenciómetro de 10K

*SEGUNDO CICUITO

1 Resistencia 4.7k Ohm

1 Resistencia 5.6k Ohm

1 Resistencia 15k Ohm

1 Potenciómetro de 8.2K

*TERCER CICUITO

1 Resistencia 4.7k Ohm

1 Resistencia 6.8k Ohm

1 Resistencia 100 Ohm

1 Potenciómetro de 10K

*OTROS

Cables

Fuente de Cd

Protoboard

Multímetro

PROCEDIMIENTO

Actividades

Para la realización del presente circuito primero compramos los materiales necesarios y empezamos a seguir el circuito en la protoboard.

1.-Colocamos las tres resistencias que son las conocidas, siendo el potenciómetro la resistencia variable y la desconocido tal como se forma el Puente de Wheatstone .R1 y R3, R2y R4 en serie y las mallas en Paralelo

2.- Con ayuda del potenciómetro variamos la resistencia hasta que el voltaje en los puntos C Y D sean 0 igual que la Intensidad.

3.-Luego realizamos las mediciones como el voltaje total de entrada de cada una de las resistencias al igual que su intensidad, así comprobamos valores y teoría

4.-Realizamos los cálculos con la formula respectiva, recordando que el voltaje es de 10 V

MARCO TEORICO

RESISTENCIA

Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al moverse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. [1]

POTENCIOMETRO

Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.

Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reóstatos, que pueden disipar más potencia. [1]

POTENCIOMETRO DE POTENCIA

En el caso del reóstato, éste va conectado en serie con el circuito y se debe tener cuidado de que su valor (en ohmios) y su la potencia (en Watts (vatios)) que puede aguantar sea el adecuado para soportar la corriente I en amperios (ampere) que va a circular por él.

Funcionamiento Del Puente de Wheatstone

El principal objetivo de esta práctica es llegar al equilibrio del puente Wheatstone y calcular el valor del desequilibrio de la intensidad al cambiar cierta resistencia para aplicar las variaciones del mismo como el Puente Thevenin

Este equivalente es utilizado para saber si el galvanometro tiene sensibilidad para detectar el deseequilibrio ,es necesario calcular la corriente en el detector par lo cual seguimos los siguientes pasos. [4]

1.-Encontrar el voltaje equivalente que se presenta en las terminales Cy D cuando se desconecta el galvanometro el circuito

2.-Determinar la resistencia equivalente a las terminales C y D, con la bateria reempladaza por resitencia interna

De donde deducimos las siguientes formulas

METODOLOGIA

Los métodos que se utilizó en este proyecto son los siguientes:

Observación: Mediante la cual utilizamos nuestro sentido como es el de la vista, este nos permite darnos cuenta de los resultados obtenidos y de cómo seguir en la construcción del circuito diferenciando cada elemento

Inductivo: Pues primero nos basamos en información linkcográfica con información para mayor conocimiento del circuito y los conocimientos adquiridos en clase.

Deductivo: Aquí nos basamos en la utilización completa de los conocimientos de clase. Lo principal aplicar el principio de equilibrio en el puente Weston y comprobar q la Intensidad (I) se a igual a = 0

Para realizar los cálculos de voltaje hemos utilizado un multímetro, para saber la resistencia nos hemos basado en el código de colores y para la intensidad por medio de las formulas ya deducidas anteriormente.

Multímetro

Un multímetro, también denominado polímetro, o tester, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes

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