8/18/2019 Puente de Wheatstone (1)

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Laboratorio #8

PUENTE DE WHEATSTONE

OBJETIVO.- Medir el valor de una resistencia eléctrica utilizando el puente de Wheatstone.

FUNDAMENTO TEÓRIO.- El puente de Wheatstone fue ideado por el físico ingles CharlesWheatstone para medir el valor de una resistencia, conociendo los valores de otras tres. Elcircuito del puente de Wheatstone es el siguiente:

G : Galvanómetro.

  p : esistencia de protección del galvanómetro.

!" , !# , !$ , !% : !ntensidades de corriente.

 " ,  # ,  $ ,  % : esistencias.

!o : !ntensidad de corriente &ue ingresa al circuito.

' : 'olta(e aplicado.

El circuito esta compuesto por cuatro resistencias conectadas formndo un paralelogramo,cu)os vertices opuestos estan unidos a un galvanómetro ) a una fuente de volta(erespectivamente.

 Equilibrio del puente.- Generalmente para los valores ar*itrarios de las resistencias conocidas el puente no esta en e&uili*rio, es decir el galvanómetro detecta una cierta corriente. +ara poner el puente en e&uili*rio se de*e conseguir &ue no circulecorriente por el galvanómetro !g -/, esto selogra cam*iando los valores de las resistencias conocidas  " ,  $ ,  % . # representa la resistencia desconocida.

Cuando el puente se encuentra en e&uili*rio, se cumplen las siguinetes condiciones:

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Como se trata de una cone0ión en paralelo:

1ividiendo miem*ro a miem*ro ) remplazando las igualdades de las intensidades, se tiene:En el e0perimento realizado, para facilitarnos el tra*a(o, no se utilizara el puente

Wheatstone mostrado en la figura, sino el puente de Wheatstone de hilo &ue se representa en lasiguiente figura.

El puente de hilo consiste en remplazar elas resistencia  $,  % por una resistencia de hilode sección constante. El circuito se cierra por medio del cursor 2C3.

C : Cursor &ue permite a*rir o cerrar el circuito

41 : esistencia de hilo de sección constantede largo "m.

5 - a 6 * - " m.

5a resistencia de un condustor de hilo esta dada por :

ρ: esistividad del material Ω ∗ m /

 I = I 

 I = I 

 B y A puntoslosentre potencial de Diferencia 0=V 

0= I 

43

21

 BC 

 g 

 R* I = R* I 

V =V 

 I * R= I * R

V =V 

4422

CD BD

3311

 AC  AB

 R

 R* R = R= R

 R

 R =

 R

 R

3

41 2

4

3

2

1

! "*= R 

! a*= R 43  ρ  ρ 

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7: 7ección del hilo coductor m#

/

emplazando en la ecuación o*tenida anteriormente:

 Análisis de errores.- 7acando logaritmos a am*os miem*ros se tiene:

1iferenciando ) sacando el valor a*soluto:

7implificando:

Como 5 - "m, es un valor fi(o, se puede asumir: ∆5 -

Entonces:

+ara el e0perimento del la*oratorio ∆ * 8- " mm, &ue es la mínima apreciación de la regla.

MATERIAL ! E"UIPO.- 9 uente de volta(e apro0 ".; v/

9 Ca(a de resisitencias resistencias conocidas/9 Galvanómetro con resistencia de protección.9 esistencias desconocidas  0.9 esistencia de hilo9 'oltímetro.9 Ca*les de cone0ión.9

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PROEDIMIENTO.-+rimero procedimos a conectar el circuito de la figura ) colocar la ca(a de resistencias enel valor m=s alto.

7e coloco el cursor en la posición de a ) * )a se>aladas. 7e disminu)o el valor de la ca(ade resistencias hasta &ue el galvanómetro valga cero. 5uego se anulo la resistencia delgalvanómetro. Como en ese instante el puente no se encontra*a en e&uili*rio, se movio elcursor a la derecha o iz&uierda, hasta &ue el galvanómetro mar&ue cero.5uego se repitío el e0perimento para tres resistencias en paralelo desconocídas, paraencontrarla resistencia e&ui valente.

LULOS.-

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