PUENTE DE WHEATSTONE

OBJETIVOS:

Realizar medidas de diferencias de potencial con un puente de Wheatstone para la determinación de resistencias.

FUNDAMENTOS:

      Un puente de Wheatstone consiste basicamente en un circuito con el que a partir de tres resistencias conocidas se puede encontrar de una forma muy precisa el valor de una cuarta resistencia desconocida. Con la resistencia variable R₂ se consiguen distintas situaciones estacionarias para el circuito entre ellas aquella en que la diferencia de potencial entre los extremos de la resistencia R₁ sea igual a la correspondiente de R_x con lo cual se tiene que i₁R₁ = i₂R_x

      Tambien es cierto que i₁R₂= i₂R₄ siendo i₁ e i₂ las intensidades que circulan por la parte de "arriba" del circuito esquematizado y por la parte de "abajo" respectivamente.

Entonces de las anteriores ecuaciones se encuentra que: R_x = R₁R₄/R₂

Es evidente que i₁ + i₂ = e/R_eq donde e es la fem que alimenta el circuito y Req es la resistencia equivalente a las cuatro dadas.

MATERIAL:

Puente de Wheatstone virtual:

http://webphysics.ph.msstate.edu/ccp/18-7/

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

a) Con el circuito virtual, conectar en el extremo comun de R₁ y R₂ y el común de R_x y R₄ los terminales del voltímetro (escala del voltímetro "10" V) arrastrando con "el ratón". Moviendo el cursor de la resistencia variable R₂ conseguir que el voltímertro marque un valor muy próximo a cero.

b) Para hacer una medida más precisa ha de emplearse la escala más sensible del voltímetro: "1" V . El ajuste a cero se hace tanteando valores en la casilla de R₂.

c) Calcular el valor de R_x y confirmar el valor colocándolo en la casilla correspondiente.

d) Conviene ejercitarse en los pasos anteriores. Si se recarga la web se genera un nuevo problema.

ANÁLISIS DE RESULTADOS:

En realidad el circuito, una vez encontrado el valor de R_x tiene tres resistencias que podemos modificar a voluntad y una fija, R_x

a) Calcular la resistencia equivalente del circuito; encontrar la intensidad total en el circuito a partir de ella y de la medida de la fem de la pila: i_eq

b) Encontrar experimentalmente i₁ e i₂ y comparar i₁ + i₂ con i_eq

c) Otra forma de de obtener R_x es variar numéricamente en la casilla correspondiente el valor de R₄ hasta conseguir que la caida de potencial para R₄ sea igual a la de R_x: en este caso R_x = R₄. Puede recargarse la web y ensayar este método.

d) Se propone elaborar un procedimiento para estudiar la variación V = f(R) para i = cte con el circuito citado.