puente de weatstone

PUENTE DE WEATSTONEPUENTE DE WEATSTONEPUENTE DE WEATSTONEPUENTE DE WEATSTONE

Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino

I. OBJETIVOS

Estudiar el dispositivo denominado “Puente de W

Medir el valor de la resistencia.

II. FUNDAMENTO

Las mediciones más precisas de la resistencia se

obtienen con un circuito llamado

Weatstone, este circuito consiste en tres resistencias

conocidas y una resistencia desconocida, conectadas

entre sí en forma de diamante. Se aplica una corriente

continua a través de dos puntos opuestos del diamante

y se conecta un galvanómetro a los otros dos puntos.

inductancia y la capacitancia de los componentes de

sustituyen las resistencias por inductancias y capacitancias conocidas. Los puentes

FISICA EXPERIMENTAL I


S

ar el dispositivo denominado “Puente de Weatstone”.

Medir el valor de la resistencia.

FUNDAMENTO TEORICO

PUENTE DE WHEATSTONE

Las mediciones más precisas de la resistencia se

obtienen con un circuito llamado puente de

, este circuito consiste en tres resistencias

conocidas y una resistencia desconocida, conectadas

entre sí en forma de diamante. Se aplica una corriente

ntinua a través de dos puntos opuestos del diamante

y se conecta un galvanómetro a los otros dos puntos.

Cuando todas las resistencias se nivelan, las

corrientes que fluyen por los dos brazos del circuito

se igualan, lo que elimina el flujo de corriente po

galvanómetro, el puente puede ajustarse a

cualquier valor de la resistencia desconocida, que se

calcula a partir los valores de las otras resistencias.

Se utilizan puentes de este tipo para medir la

inductancia y la capacitancia de los componentes de circuitos. Para ello se


FISICA EXPERIMENTAL III

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eatstone”.

Cuando todas las resistencias se nivelan, las

corrientes que fluyen por los dos brazos del circuito

se igualan, lo que elimina el flujo de corriente por el

galvanómetro, el puente puede ajustarse a

cualquier valor de la resistencia desconocida, que se

calcula a partir los valores de las otras resistencias.

Se utilizan puentes de este tipo para medir la

circuitos. Para ello se




de este tipo suelen denominarse puentes de corriente alterna, porque se utilizan

fuentes de corriente alterna en lugar de corriente continua. A menu

se nivelan con un timbre en lugar de un galvanómetro, que cuando el puente no

está nivelado, emite un sonido que corresponde a la frecuencia de la fuente de

corriente alterna; cuando se ha nivelado no se escucha ningún tono.

Un puente de Wheatstone

por Samuel Hunter Christie

Wheatstone en 1843. Se utiliza para medir

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

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

Donde:

R, R Son resistencia de precisión.

R: Es una resistencia variable conocida.

: Es una resistencia a medir.

G: es un galvanómetro de alta sensibilidad con el cero en el centro.

Cuando se cierre el interruptor S, y la resistencia variable

manera, que el galvanómetro no indique una diferencia de potencial, entonces

tendremos que V 0; es decir el circuito estará equilibrado.




fuentes de corriente alterna en lugar de corriente continua. A menu




atstone. es un instrumento eléctrico de medida inventado

Samuel Hunter Christie en 1832, mejorado y popularizado por Sir

. Se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el


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

Son resistencia de precisión.

Es una resistencia variable conocida.

Es una resistencia a medir.


Cuando se cierre el interruptor S, y la resistencia variable se modifica de tal


; es decir el circuito estará equilibrado.


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fuentes de corriente alterna en lugar de corriente continua. A menudo los puentes




. es un instrumento eléctrico de medida inventado

popularizado por Sir Charles

desconocidas mediante el


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


se modifica de tal


PUENTE DE WEATSTONEPUENTE DE WEATSTONEPUENTE DE WEATSTONEPUENTE DE WEATSTONE FISICA EXPERIMENTAL III


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Se cumplirá entonces:

Además I I ; I I por estar en serie.

Dividiendo (2) y (1) y considerando las igualdades anteriores tenemos:

Entonces:

En el laboratorio se emplea un tipo de puente denominado “puente unifilar”. La

resistencia R y R, han sido sustituido por un alambre Nichrome de sección

transversal uniforme. La resistencia también se puede expresar como:

R L

S

L: Longitud

P: coeficiente de resistividad.

S: sección transversal del conductor

Si consideramos que:

R

R R

R

V V

V V

R. I =R. I ………….. (1)

R. I =R. I ………….. (2)

R R

RR



La ecuación (3) se convertirá en:

El puente de Weatstone es un dispositivo que no permite medir también.

Capacitancias e inductancias, utilizando corriente alterna en vez de continua.

Todos estos métodos tienen la ventaja de que no se requiere mediciones

calibrados para la medición de la cantidad desconocida.



La ecuación (3) se convertirá en:

eatstone es un dispositivo que no permite medir también.

e inductancias, utilizando corriente alterna en vez de continua.


calibrados para la medición de la cantidad desconocida.

R L

SyR

L

S

R L

LR


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eatstone es un dispositivo que no permite medir también.

e inductancias, utilizando corriente alterna en vez de continua.




III. MATERIALES

1 multímetro



MATERIALES

Fuente de C.C.

0 – 12v

1 multímetro

Resistencias


5



Cables de

conexiones

1 Puente unifilar

de Weatstone



Cables de

conexiones

1 Interruptor

1 Puente unifilar

de Weatstone


6



IV. PROCEDIMIENTO

1.- Paso: Arme el equipo del puente de Weatstone, como en la fig. 2.

2.- Paso: Observe que entre los puntos B y D existen: las resistencias desconocidas

Rx por calcularse, la resistencia de los conductores y de los contactos, que podrían

alterar significativamente los resultados; por ello, es recomendable que el punto

de contacto D, está situado cerca al punto central del alambre, luego elegir un

valor adecuado de Rv, tal que la aguja del galvanómetro experimente la menor

desviación posible a uno y otro lado de la posición de equilibrio.



PROCEDIMIENTO

Arme el equipo del puente de Weatstone, como en la fig. 2.

Observe que entre los puntos B y D existen: las resistencias desconocidas

por calcularse, la resistencia de los conductores y de los contactos, que podrían



, tal que la aguja del galvanómetro experimente la menor

desviación posible a uno y otro lado de la posición de equilibrio.


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Arme el equipo del puente de Weatstone, como en la fig. 2.

Observe que entre los puntos B y D existen: las resistencias desconocidas

por calcularse, la resistencia de los conductores y de los contactos, que podrían



, tal que la aguja del galvanómetro experimente la menor



3.- Paso: Conectar la resistencia R

4.- Paso: Regule la resistencia a 6V.

5.- Paso: Cierre el interruptor S y corra lentamente el cursor sobre el alambre de

nichrome, de forma que se logre la menor desviación posible del galvanómetro.



Conectar la resistencia Rx

Regule la resistencia a 6V.

Cierre el interruptor S y corra lentamente el cursor sobre el alambre de



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Cierre el interruptor S y corra lentamente el cursor sobre el alambre de




6.- Paso: Anote los valores leídos de R

con la expresión (4).

Rx L

200 28.6

7.- Paso: Cambie Rx con otras resistencias y repita el procedimiento 5. Llene la

siguiente Tabla II.

Resistencia Nº

Valor

nominal(código)

% de tolerancia

Valor medido

8.- Paso: Combine dos resistencias diferentes en serie.

9.- Paso: Calcule la resistencia total con el puente:

10.- Paso: Realice el cálculo analítico:



Anote los valores leídos de Rv, L1 y L2 en la siguiente tabla I, y calcule R

TABLA I

L1 L2 Rv

28.6 21.4 150

con otras resistencias y repita el procedimiento 5. Llene la

TABLA II

1 2 3 4

25 Ω 750 Ω 150 Ω 320

± 5 % ± 5 %

25 Ω 750 Ω 150 Ω 300

Combine dos resistencias diferentes en serie.

Calcule la resistencia total con el puente:

R12= 52 Ω .

Realice el cálculo analítico:

R1 = 25 Ω → R2 = ?


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en la siguiente tabla I, y calcule Rx

con otras resistencias y repita el procedimiento 5. Llene la

4 5

320 Ω 600 Ω

300 Ω 550 Ω

PUENTE DE WEATSTONEPUENTE DE WEATSTONEPUENTE DE WEATSTONEPUENTE DE WEATSTONE FISICA EXPERIMENTAL III


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Usando el puente observamos que las distancias obtenidas son L1 = 23.5 y

L2 = 21.5, entonces haciendo uso de la fórmula:

∴ Luego como las resistencias están en serie: 25 Ω + 27 Ω = 52 Ω

11.- Paso: Compare los resultados de los procedimientos 9 y 10. Explique.

En este caso los valores concuerdan porque estamos trabajando con las mismas

resistencias haciendo uso del mismo equipo de trabajo par ambos casos.

12.- Paso: Combine dos resistencias diferentes en paralelo y repetir los

procedimientos 9. 10 y 11.

Experimentalmente se tiene R12 = 560 Ω R1 = 700 Ω → R2 = ?

Usando el puente observamos que las distancias obtenidas son L1 = 20 y L2 = 25,

entonces haciendo uso de la fórmula:

Luego como las resistencias están en serie: 560 Ω + 700 Ω = 1260 Ω, al igual que

el anterior se calcula el valor de la resistencia desconocida, como podemos

observar obtenemos el mismo valor debido aque trabajamos con las mismas

herramientas.



V. CUESTIONARIO

1. De la tabla I. ¿Qué

tolerancia de las resistencias?

Es más exacto haciendo uso de la fórmula que R

las longitudes marcadas por el galvanómetro.

2. Si la tolerancia de las resistencias 1, 2, 3, 4, 5 de la ta

del 1%. ¿Sería más exacto el puente?

Sería más exacto ya que el puente podría calcular con mayor precisión el

valor real de la resistencia ya que la tolerancia indica que el valor real puede

ser mayor o menor que el valor que indica el código.



CUESTIONARIO

De la tabla I. ¿Qué procedimiento es más exacto; considerando la

tolerancia de las resistencias?

Es más exacto haciendo uso de la fórmula que Rx depende de los valores de

las longitudes marcadas por el galvanómetro.

Si la tolerancia de las resistencias 1, 2, 3, 4, 5 de la ta

del 1%. ¿Sería más exacto el puente?



ser mayor o menor que el valor que indica el código.


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procedimiento es más exacto; considerando la

depende de los valores de

Si la tolerancia de las resistencias 1, 2, 3, 4, 5 de la tabla I fuese



puente de weatstone

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