UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÈ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA ELÉCTRICAPREINFORME DE CIRCUITOS 1 - LABORATORIO Nº4 EL PUENTE DE WHEATSTONE. Juance barrera (--20112007052--) LAB. PUENTE DE WHEATSTONE Para este laboratorio se va a hacer el estudio del puente de wheatstone, el cual nos va a facilitar el estudio de una determinada clase de circuitos, en este caso por cuestiones prácticas nuestro circuito va a ser meramente resistivo, es decir que todos los elementos que lo componen son resistencias (variables). Dentro del material que disponemos están varias resistencias de valor conocido que se van a utilizar como resistencias de proporción y dos resistencias de valor desconocido en las que se debe determinar su valor y el valor de las resistencias equivalentes de su asociación en serie y en paralelo, de este modo podemos hallar mediante los métodos de análisis de circuitos (mallas y nodos) los valores de intensidad, voltaje y potencia en cada uno de los elementos, así mismo como en todo el conjunto. Condensadores (impedancias). Muchos 1. INTRODUCCION: El puente de wheatstone es un instrumentos wheatstone ejemplo llevan un puente como de de por incorporado, medidores instrumento de gran precisión que puede operar en corriente continua o alterna y permite la medida tanto de resistencias óhmicas como de sus equivalentes en circuitos de corriente alterna en los que existen otros elementos como bobinas o presión (manómetros) en tecnología de vacío, circuitos resonantes (LCR) para detectar fenómenos como la resonancia para magnética, etc. Para determinar el valor bastaría de una resistencia eléctrica colocar UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÈ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA ELÉCTRICA entre sus extremos una diferencia de cuatro ramas resistivas. El puente tiene . la sensibilidad del puente de wheatstone depende de los 2. Podremos conocer su forma de utilización a través del análisis del circuito. La ley de ohm. Para el análisis del puente vamos a considerar que todas las ramas están formadas por elementos resistivos. Aplicando la ley de Kirchhoff a los nodos a. Evidentemente. b. en este caso un voltímetro. y d La figura (1) representa un puente de wheatstone tradicional. ASPECTOS A TENER EN CUENTA DURANTE EL DESARROLLO DEL LABORATORIO elementos que lo componen pero es fácil que permita apreciar valores de resistencias con decimas de ohmio. R=V/I. sin embargo a menudo la resistencia de un conductor no se mantiene constante porque su temperatura varia en el tiempo y su medición no resulta tan sencilla. junto con una potencial (V) y medir la intensidad que pasa por ella (I). pues de acuerdo con fuente de voltaje y un medidor. utilizaremos cuarta correspondería al nodo c. Por tanto. las ecuaciones que nos quedan son: un Determinante de sexto orden no ofrece dificultades pues existen varios métodos para reducir su orden antes de alcanzar el cálculo final. será útil buscar otros métodos. La solución total implica siete Determinantes independientes. Por tanto para aplicar la regla de Cramer será necesario. aun cuando la solución del sistema no ofrezca En el desarrollo tener del en laboratorio cuenta las dificultades en principio.UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÈ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA ELÉCTRICA 6 – 4 +1 = 3 serán las ecuaciones necesarias y las demás serán superabundantes. para calcular cada intensidad. la solución completa de siete determinantes de sexto orden resulta muy laboriosa. Las Como hay 4 nodos en el puente de wheatstone. acba y bcdb. Como hay seis intensidades desconocidas. estas tres ecuaciones de las intensidades por la lo serán que no que ecuaciones un sistema anteriores de seis constituyen ecuaciones con seis incógnitas. debemos polaridades indicadas de las distintas caídas de tensión que se encuentran al recorrer cada malla. calcular las determinantes de sexto orden. . Aun cuando el cálculo de Aplicando la ley de Kirchhoff para las mayas abdefa. diferentes. . en esta situación. I1 representa la corriente eléctrica que pasa por R1 y también por R3 ya que al ser VAB = 0. Se cumple que.UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÈ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA ELÉCTRICA y de las ecuaciones anteriores se deduce que. 1 fuente de alimentación de corriente continua. IMPLEMENTOS A UTILIZAR equilibrado cuando la diferencia de potencial entre los puntos b y c es nula. 1 tablero de resistencia variable (hilo con una regleta corredera) (variac). Vba = Vbd = I3 R3 = I4 R4 Vcb = Vac = I3 R1 = I3 R2 . DURANTE EL LABORATORIO 1 multímetro digital. El puente de Wheatstone está 3. Además I2 es la corriente que circula por R2 y R1. Resistencias de diferente calibre caimanes. no pasa corriente por AB. y al ser la resistencia directamente proporcional a la Longitud de hilo.UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÈ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA ELÉCTRICA en equilibrio. los errores debidos a la = kL1 y R3 = kL2. Errores asociados La principal fuente de error se encuentra en los límites de las tres resistencias conocidas.2. B es un cursor que se desplaza sobre el hilo y según sea su posición sobre él. para otras ocurrirá al revés y habrá una única posición para la que VAB = 0 y entonces el puente está resistencia de contactos en la medición de valores de resistencias muy bajos. el potencial de A es mayor que el de B. los problemas causados por las f. Desde el punto de vista práctico el puente de Wheatstone se sustituye por el puente de hilo. fig. así serán las resistencias R2 y R3. Si aplicamos la ecuación (1) en las condiciones de Equilibrio resulta.m térmicas en el circuito si se miden resistencias de valores muy bajos y por último. . se puede escribir R2 Si se conoce de antemano R1 y se miden las longitudes L1 y L2 se puede determinar el valor de la resistencia RX. Para ciertas posiciones del cursor B. Otros errores pueden ser la insensibilidad en el detector de cero. R2 y R3 Se reemplazan por un hilo de sección constante. cambios en las resistencias debido a los efectos de calentamiento por la corriente.e. 4. si por el método de wheatstone tradicional. OBJETIVOS 1) Comprobar y comprender el funcionamiento del circuito puente de Wheatstone 2) Emplear en forma adecuada el puente de Wheatstone para la medición de elementos puramente resistivos 3) Determinar el balance de potencia eléctrica en el puente de Wheatstone 4) Determinar cuál forma es la mejor para desarrollar este tipo de circuitos prácticamente.UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÈ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA ELÉCTRICA 5. . o con el método de hilo con sección constante.