REBECA ISLAS BADILLO

PUENTE DE WHEASTONE

Las mediciones más precisas de la resistencia se obtienen con un circuito llamadopuente de Wheatstone, en honor del físico británico Charles Wheatstone. Estecircuito consiste en tres resistencias conocidas y una resistencia desconocida,conectadas entre sí en forma de diamante. Se aplica una corriente continua através de dos puntos opuestos del diamante y se conecta un galvanómetro a losotros dos puntos. Cuando todas las resistencias se nivelan, las corrientes quefluyen por los dos brazos del circuito se igualan, lo que elimina el flujo decorriente por el galvanómetro. Variando el valor de una de las resistenciasconocidas, el puente puede ajustarse a cualquier valor de la resistenciadesconocida, que se calcula a partir los valores de las otras resistencias. Se utilizanpuentes de este tipo para medir la inductancia y la capacitancia de loscomponentes de circuitos. Para ello se sustituyen las resistencias por inductanciasy capacitancias conocidas. Los puentes de este tipo suelen denominarse puentesde corriente alterna, porque se utilizan fuentes de corriente alterna en lugar decorriente continua. A menudo los puentes se nivelan con un timbre en lugar de ungalvanómetro, que cuando el puente no está nivelado, emite un sonido quecorresponde a la frecuencia de la fuente de corriente alterna; cuando se hanivelado no se escucha ningún tono.

PUENTE DE WHEASTONE

Rx es la resistencia cuyo valor queremos determinar,R1, R2 y R3 son resistencias de valores conocidos,además la resistencia R2 es ajustable. Si la relación delas dos resistencias del brazo conocido (R1/R2) es iguala la relación de las dos del brazo desconocido (Rx/R3),el voltaje entre los dos puntos medios será nulo y portanto no circulará corriente alguna entre esos dospuntos C y B.Para efectuar la medida lo que se hace es variar la resistencia R2 hasta alcanzar el punto de equilibrio. La detección de corriente nula se puede hacer con gran precisión mediante el galvanómetro V.

La dirección de la corriente, en caso de desequilibrio, indica si R2 es demasiado alta o demasiado baja. El valor de la F.E.M. (E) del generador es indiferente y no afecta a la medida.

PUENTE DE WHEASTONE

Cuando el puente esta construido de forma que R3 esigual a R2, Rx es igual a R1 en condición deequilibrio.(corriente nula por el galvanómetro).Asimismo, en condición de equilibrio siempre secumple que:

Si los valores de R1, R2 y R3 se conocen con muchaprecisión, el valor de Rx puede ser determinadoigualmente con precisión. Pequeños cambios en elvalor de Rx romperán el equilibrio y serán claramentedetectados por la indicación del galvanómetro.

De forma alternativa, si los valores de R1, R2 y R3 sonconocidos y R2 no es ajustable, la corriente que fluye através del galvanómetro puede ser utilizada paracalcular el valor de Rx siendo este procedimiento másrápido que el ajustar a cero la corriente a través delmedidor.

Imagen de un Puente de Wheatstone típico

PUENTE DE KELVIN

El puente Kelvin es una modificación del Wheatstone yproporciona un gran incremento en la exactitud de lasmediciones de resistencias de valor bajo, y por lo generalinferiores a 1 ohm. Considérese el circuito puente de lafigura, donde Ry representa la resistencia del alambre deconexión de R3 a Rx . Son posibles dos conexiones delgalvanómetro, en el punto m ò en el punto n. Cuando elgalvanómetro se conecta en el punto m, la resistencia Ry delalambre de conexión se suma a la desconocida Rx,resultando una indicación por arriba de Rx. Cuando laconexión se hace en el punto n, Ry se suma a la rama delpuente R3 y el resultado de la medición de Rx será menorque el que debería ser, porque el valor real de R3 es más altoque su valor nominal debido a la resistencia Ry. Si elgalvanómetro se conecta en el punto p, entre m y n, de talforma que la razón de la resistencia de n a p y m a p iguale larazón de los resistores R1 y R2, entonces.

PUENTE DE KELVIN

PUENTE DOBLE DE KELVIN

PUENTE DE MAXWELL

Compara una inductancia con una capacitor. Estepuente es muy adecuadopara medir inductancia en función de la capacidad,dado que los capacitores ordinarios estánmucho mas cerca de ser patrones de reactancia sinperdidas, que los inductores. Además laecuación de equilibrio del puente de Maxwell para lacomponente inductiva es independiente delas perdidas asociadas con la inductancia y tambiénde la frecuencia con que se mide.Este puente es conveniente para la medición deinductancias de cualquier magnitud, siempre queel Q de la misma no sea muy elevado a la frecuenciade medición.

Z1 =1/R1+ C1 Z2 = R2

Z3 = R3Z4 = R4 + L4

+ -

1+

-

1

C11

L41

R31

R11

R41

R21

PUENTE DE SHERING

C11

C31

C41

+ -

1+

-

1

R11

R41

R21

Se usa mucho para medir capacidad y el factor depotencia de los capacitores. Se lo puede considerarcomo una modificación del puente de relación deresistencias en la que la resistencia de perdida R4del capacitor que se ensaya C4 se equilibra por elcapacitor variable C3 mas bien que con el patrónde capacidad C1. El Q del capacitor en ensayoqueda determinado por la frecuencia y el valor dela capacidad C3 que se necesita para lograr elequilibrio. En consecuencia para una frecuenciadada ella escala del C3 puede calibrarse en valoresde D =1/Q del capacitor ensayado. La precisión conque se mide D es muy buena aun cuando lamagnitud sea pequeña.

Z1 = 1/ R1+ C1 Z2 = R2

Z3 = C3 Z4 = R4 + C4

PUENTE DE SAUTY

C21

+ -

1+

-

1

C11

R31

R41

Es un puente para medir capacidad enfunción de capacidad, consideracapacidades ideales (sin perdidas).Considerando el esquema del puente:

Z1 = C1 Z2 = C2

Z3 = R3 Z4 = R4

C1 = C2 R3 / R4

C21

+ -

1+

-

1

C11

R31

R11

R41

r21

PUENTE DE WIEN

Usa el mismo esquema que el anterior peroel capacitor incógnita (por ejemplo C1) esun capacitor imperfecto con perdidas por loque para poder equilibrar el puente hayque agregar una resistencia variable a laotra rama capacitiva.

Z1 = R1 + C1 Z2 = r’2+ C2

Z3 = R3 Z4 = R4

REFERENCIAS DOCUMENTALES

http://www.geocities.com/jjrc_79/electronica/fundamentos/mediciones/mediciones.htm

http://www.cie.uva.es/optica/Practicas/primero/fisica/ptewheatstone/ptewheatstone.htm

http://148.202.148.5/cursos/17721/modulo2/2p5/2p5.htm

WWW.HERTIG.COM.AR

WWW.WIKIPEDIA.COM