EL PUENTE DE WHEATSTONE – METODO UNIFILAR EXPERIENCIA N°9
PRODECIMIENTO: CIRCUITO PUENTE
En el siguiente experimento se debe analizar un circuito puente. Para ellos se combinara los dos divisores de tensión y analizados en un experimento anterior.
Abra el instrumento virtual Voltímetro A, B la siguiente imagen y seleccione los ajustes que se detallan en la tabla siguiente. Ajustes del Voltimetro B
Ajustes del Voltímetro A
Rango de medición: Modo de operación:
Rango de medición: Modo de operación:
10 V DC AV
20 V DC AV
Compare el circuito montado con el circuito puente que se representa a continuación, y que ya fuera presentado en la página anterior del curso. ¿Qué resistencias de la tarjeta de experimentación corresponden corresponden a los valores anotados en el diagrama de circuito? Anote sus respuestas en la tabla 1. Debe hacer las veces de resistencia de carga; para ello, inserte el conector puente B3 (véase el anterior montaje experimental).
Insertando o retirando los conectores puente B1 y B2 se puede aplicar la carga , alternativa ¿Qué tensión UD del puente debería esperarse entre los puntos de medición MP2 y MP6, si se toma en cuenta el hecho de que ambos divisores de tensión presentan la misma relación de división? Conecte el Voltímetro B entre dos puntos de medición. En el caso de que sea necesario, varié el rango de medición y mida la tensión puente.
R (diagrama de circuito) RX
R (tarjeta)
RN R3 R4
Anote sus resultados en las casillas siguientes. Tensión que debería estar entre MP2 y MP6 Uesperada = Tensión medida entre MP2 y MP6 U medida = PROCEDIMIENTO (METODO ANALOGICO)
1. ARME EL CIRCUITO DE LA FIGURA 2. CONSIDERE UNA RESITENCIA Rx del tablero de resistencias y seleccione otra resistencia R1 de la caja de resistencias. 2. Varié la posición de contacto deslizante D, a lo largo del hilo hasta que la lectura del galvanómetro sea cero. 3. Anote los valores de longitudes del hilo L2 y L4 así como también el valor de R1 en la tabla 1. 4. Utilizando la ecuación 4, halle el valor de la resistencia Rx luego compárelo con el valor que indica el tablero de resistencia (valor teórico). 5. Repita los pasos 1, 2, 3y 4 para otras resistencias anotándolas en la tabla 1 6. Complete la tabla 1.
TABLA 1 Caja de resistencia R1 (ohm)
Longitud del hilo
Resitencia medida (ohm)
Porcentaje de error −
( L2 (cm)
L4 (cm)
Con el equipo (experimetal)
66.9 71.6 63 81.5 42.6 91.5
33.1 27.4 37 18.5 57.4 8.5
98.95 76.53 117.46 45.39 269.48 18.57
200 200 200 200 200 200
)*100%
Código de coleres (teóricos) 100 82 120 47 270 20
CUESTIONARIO:
1.
Mencione 5 aplicaciones del puente de Wheatstone
2.
¿Cuáles crees que han sido las posibles fuentes de e rror en la experiencia realizada?
La mala lectura delas medidas por parte del alumno
El mal funcionamiento de los instrumentos del laboratorio.
Los materiales desgastados con el que experimentamos
3. ¿Cómo cree que podría evitar estas fuentes de error? Se pueden evitar teniendo más precisión en los instrumentos de medición, y teniendo buenos materiales acordes a los que la experiencia no pida, por ellos las fuentes de error son muchas y alteran los resultados en unidades y/o decimales. 4. Explique Ud. Qué condiciones físicas existen cuando no pasa corriente por el galvanómetro. 5. ¿Cuáles son los factores que influyen en la precisión del puente de Wheatstone al tratar de conocer el valore de una resistencia desconocida? ¿Por qué? Algunos de los factores que influyen en la precisión del puente, lo constituyen, entre otros, las fluctuaciones de corriente y tensión, y que, como sabemos al momento de aplicar la fórmula, hacen variar la diferencia de potencial de las resistencias, y por consiguiente el valor de estas también se altera. Por otra parte, también influye el modo sustancial, la precisión en la lectura de la regleta que
reemplazan a dos de las resistencias, ya que una mala lectura conlleva a un erróneo reemplazo de valores resultantes de malas mediciones, lo que por consiguiente mostrará un resultado muchas veces incompatible con el valor real. 6. ¿Cuál sería la máxima y mínima resistencia que se podría medir con el puente de Wheatstone? la máxima resistencia que puede medirse con el circuito puente es 7. ¿Por qué circula corriente por el galvanómetro cuando el puente no está en condiciones de equilibrio? Explique detalladamente.
8. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de usar el puente? ¿por qué?
VENTAJAS
Los cambios en las resistencias se determinan normalmente mediante el puente de Wheatstone.
El puente de Wheatstone al formar parte de un circuito logra estabilizar en una nueva posición de equilibrio a un transmisor de equilibrio de fuerzas con detector fotoeléctrico.
El puente de Wheatstone de un Sensor LEL diseñado para medir metano sirve para medir el calor liberado cuando se quema un gas inflamable en una perla catalítica. El aumento de temperatura provoca un cambio en la resistencia, que es medido y convertido a % de LEL.
El puente de Wheatstone de un Sensores LEL diseñado para medir metano mide la diferencia entre la resistencia de ambos elementos. Así, este sensor mide de forma eficaz el calor liberado cuando se quema ungas.
DESVENTAJAS
Pruebas realizadas por laboratorios independientes como TRW han demostrado que los sensores con puente de Wheatstone no poseen una sensibilidad adecuada para medir combustible de aviación. Los sensores con puente de Wheatstone no poseen la sensibilidad necesaria para medir los niveles de combustible de aviación necesarios para proteger a los trabajadores que acceden a espacios reducidos Así, un sensor LEL con puente de Wheatstone presenta un rango de imprecisión tres veces mayor que un PID (Rango de imprecisión del PID: 160 ppm)
CONCLUSIONES:
La variación de longitudes de la caja de resistencia ase que el galvanómetro marque cero y por el experimento se observa que el circuito está en equilibrio.
El puente de Wheatstone es importante para verificar los errores que se dan al formar un circuito cerrado con una resistencia ya conocida.
