UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN INGENIERIA DE PRODUCCION Y SERVICIOS.INGENIERIA ELÉCTRICA.
U N S A
LABORATORIO DE MEDIDAS ELECTRICAS
Tema:
Puente de Kelvin Docente: ING. Efrain Quispe Chauca
Alumno:
Germain Victor Ccoata Huaycho
C.U.I.:
20130924 Arequipa, 28 de septiembre del 2016
Universidad Nacional de San Agustín
Generalidades de los puentes Básicamente un puente de medición es una configuración circuital que permite medir resistencias en forma indirecta, a través de un detector de cero. Los puentes de corriente continua tienen el propósito de medir resistencias, de valores desconocidos, utilizando patrones que sirven para ajustar a cero (equilibrio del puente).
La configuración puente consiste en tres mallas. Se disponen de cuatro resistencias, entre ellas la desconocida, de una fuente de corriente continua y su resistencia interna, y un galvanómetro. Se estudiará la influencia de la sensibilidad del galvanómetro y de la limitación de la intensidad de corriente en los brazos del puente, así como la exactitud del puente con respecto al valor de la incógnita a medir.
El circuito utilizado en estos métodos de medida es un cuadripolo con dos bornes de entrada y dos bornes de salida que recibe el nombre de puente. En los bornes de entrada se conecta la fuente de alimentación y en los bornes de salida el instrumento medidor o indicador de cero, el cual ha de ser muy sensible. El circuito además de la fuente y el indicador está constituido por cuatro impedancias conectadas como se muestra en la figura 1, constituyendo lo que se denomina un puente de dos brazos. En este puente se podrá variar adecuadamente uno o más parámetros del circuito y obtener un estado de equilibrio en el cual desaparece la diferencia de potencial entre los bornes a los cuales está conectado el dispositivo indicador de cero.
PUENTE DE THOMPSON (KELVIN) El puente Kelvin es una modificación del puente Wheatstone y proporciona un incremento en la exactitud de las resistencias de valor por debajo de 1. Puente de hilo (Thompson)
Laboratorio de Medidas Eléctricas
Universidad Nacional de San Agustín
En la figura 3 se muestra el circuito de puente de hilo, representado por la resistencia Ry. Ry representa la resistencia del alambre de conexión de R3 a Rx. Si se conecta el galvanómetro en el punto m, Ry se suma a Rx, resultando una indicación por arriba de Rx . Cuando se conecta en el punto n, Ry se suma a la rama de R3, ya que R3 indicará más de lo real. Si el galvanómetro se conecta en el punto p, de tal forma que la razón de la resistencia de n a p y de m a p iguale la razón de los resistores R1 y R2.
Fig. 3
La ecuación de equilibrio queda:
Sustituyendo la ecuación (7.11) en la (7.12), se tiene
Operando queda
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Como conclusión, la ecuación (7.14) es la ecuación de equilibrio para el puente Wheatstone y se ve que el efecto de la resistencia Ry se elimina conectando el galvanómetro en el punto p.
PUENTE DOBLE DE KELVIN El termino puente doble se usa debido a que el circuito contiene un segundo juego de tramas de relación figura 5-5. Este segundo conjunto de ramas, marcadas a y b en el diagrama, se conectan al galvanómetro en el punto p con el potencial apropiado entre m y n, lo que elimina el efecto de la resistencia Ry. Una condición establecida inicialmente es que la relación de la resistencia de a y b debe ser la misma que la relación de R1 y R2.
La indicación del galvanómetro será cero cuando el potencial en k sea igual al potencial en p, o cuando Ekl = Eimp, donde.
Ekl= (R2/(R1+R2) )*E = R2/(R1+R2) (R3+Rx+(a+b)Ry/(a+b+Ry))
Eimp=I*(R3+a/(a+b) ((a+b)Ry/(a+b+Ry)))
(1)
(2)
Resolviendo Rx e igualando Ekl y Eimp de tal forma:
R2/(R1+R2) I*(R3+Rx+(a+b)Ry/(a+b+Ry)) = I*(R3+b/(a+b) (a+b)Ry/(a+b+Ry)) PUENTE DOBLE DE KELVIN
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El termino puente doble se usa debido a que el circuito contiene un segundo juego de tramas de relación figura 5-5. Este segundo conjunto de ramas, marcadas a y b en el diagrama, se conectan al galvanómetro en el punto p con el potencial apropiado entre m y n, lo que elimina el efecto de la resistencia Ry. Una condición establecida inicialmente es que la relación de la resistencia de a y b debe ser la misma que la relación de R1 y R2.
La indicación del galvanómetro será cero cuando el potencial en k sea igual al potencial en p, o cuando Ekl = Eimp, donde.
Ekl= (R2/(R1+R2) )*E = R2/(R1+R2) (R3+Rx+(a+b)Ry/(a+b+Ry))
Eimp=I*(R3+a/(a+b) ((a+b)Ry/(a+b+Ry)))
(1)
(2)
Resolviendo Rx e igualando Ekl y Eimp de tal forma:
R2/(R1+R2) I*(R3+Rx+(a+b)Ry/(a+b+Ry)) = I*(R3+b/(a+b) (a+b)Ry/(a+b+Ry)) PUENTE DOBLE DE KELVIN
El termino puente doble se usa debido a que el circuito contiene un segundo juego de tramas de relación figura 5-5. Este segundo conjunto de ramas, marcadas a y b en el diagrama, se conectan al galvanómetro en el punto p con el potencial apropiado entre m y n, lo que elimina el efecto de la resistencia Ry. Una condición establecida inicialmente es que la relación de la resistencia de a y b debe ser la misma que la relación de R1 y R2.
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La indicación del galvanómetro será cero cuando el potencial en k sea igual al potencial en p, o cuando Ekl = Eimp, donde.
Ekl= (R2/(R1+R2) )*E = R2/(R1+R2) (R3+Rx+(a+b)Ry/(a+b+Ry)) (1)
Eimp=I*(R3+a/(a+b) ((a+b)Ry/(a+b+Ry))) (2)
Resolviendo Rx e igualando Ekl y Eimp de tal forma:
R2/(R1+R2) I*(R3+Rx+(a+b)Ry/(a+b+Ry)) = I*(R3+b/(a+b) (a+b)Ry/(a+b+Ry))
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