Universidad Austral de Chile Facultad de ingeniera Instituto de fsica

Laboratorio n4El Puente de WheatstoneFsica 3 Bain 054

Integrantes: Orlando Pineda. Hctor Curiqueo. Leonardo Concha. Profesor: Sebastin Acevedo.

Ayudante: Martin Reyes. Periodo: Jueves 2 Periodo.

- 10 Mayo de 2012 -

Introduccion.

En el mundo pre Multitester, medir una simple resistencia puede llegar a ser un desafo. El Puente de Wheatstone es un circuito que permite medir una resistencia desconocida con alta precisin en base a otras tres resistencias conocidas. El puente fue inventado 1833 por Samuel Hunter Christie y difundido por Charles Wheatstone a mediados del siglo XIX.

Labor a RealizarArmar un puente de Wheatstone y comprobar su funcionamiento midiendo resistencias desconocidas.

Materiales1. Fuente de voltaje directo (CD).

2. Multitester.

3. Un Restato.

4. Una Dcada.

5. Un Restato o Dcada adicional.

6. Cables.

Teora. Pregunta: Cmo tiene que ser la relacin entre las resistencias R1, R2 ,R3 y R4 para que al conectar un cable entre los puntos P1 y P2 no fluya corriente elctrica? (Vea figura). O en otras palabras; para que la diferencia de potencial entre P1 y P2 sea nula.

Aplicando las reglas para circuitos de corriente continua se llega a la relacin:

De esta manera, si se logra armar un circuito donde no fluya corriente elctrica de P1 a P2 y se conocen tres de las resistencias utilizadas se puede determinar la cuarta.

DESARROLLO.PARTE I 1 Paso Armar el puente de Wheatstone segn la figura.

2 Paso Medir las resistencias. Resistencia de la Dcada ( )

3 Fijar la fuente elctrica en 0,5 Ampere.

4 Variar las resistencias R1 y R2 en el restato hasta que no fluya corriente por el ampermetro, o lo que es lo mismo, que el voltmetro mida 0 Volt. (que fue lo que hicimos en el laboratorio).

5 Medir las resistencias R1 y R2 Variando las resistencias en el restato hasta que el voltmetro marque 0 (V). El resultado es el siguiente:

Como en la parte izquierda slo usamos un restato en vez de 2 resistencias separadas, tenemos que tener la siguiente consideracin. R1: Resistencia variable Rf: Resistencia fija R2: Resistencia fija Resistencia variable

6 Calcular la resistencia desconocida Aplicando la relacin para corriente continua en el puente de Wheatstone

Reemplazando valores:

7 Comparar el resultado El valor del segundo restato (que era el de tamao ms largo) ( ) medido fue de: 20( ). Al calcular por medio del puente de Wheatstone es de 20,6( ) aprox. Si se comparan ambos resultados hay una diferencia de 0,6( ) que es un rango aceptable de error.

PARTE II Repitiendo el procedimiento anterior para otra relacin de resistencias obtenemos: R1= 7,8( ) R2= 23,7( ) R4= 60,3( ) Haciendo uso de la relacin obtenida del puente de wheatstone obtenemos:

Rx= 19,8( ) aprox. El valor del segundo restato (que era el de tamao mas largo) ( ) medido fue de: 20( ). Al calcular por medio del puente de Wheatstone es de 19,8( ). Si se comparan ambos resultados hay una diferencia de 0,2( ) que es un rango aceptable de error (y mucho menor que el del primer procedimiento).

Pregunta. Por qu es conveniente ocupar este ltimo (restato), en vez de resistencias fijas? R: Porque moviendo la perilla del restato podemos cambiar su resistencia variable R1 y con ello la resistencia R2 (que es igual a la resistencia fija resistencia variable) y con esto cambiamos adems la relacin para poder regular el circuito de forma que el voltaje sea cero entre los puntos P1 y P2 con mayor facilidad.

Conclusin.

A travs de este laboratorio aprendimos a calcular con gran precisin una resistencia desconocida a base de un circuito en el cual se conocen 3 resistencias. Esto es lo que se logra mediante el armado del puente de Wheatstone realizado en el laboratorio.