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Informe sobre equilibrio químico para el laboratorio de Química Inorgánica I de la FCEyN UBA
I.
II.
Objetivos
Verificar la equivalencia delta-estrella y viceversa en un circuito.
Determinar la relación entre las resistencias de un puente equilibrado.
Medir resistencias desconocidas utilizando el puente de Wheatstone.
Marco teórico: En ocasiones nos podemos encontrar con circuitos donde no hay elementos en serie ni paralelo. El teorema de Millman permite transformar un conjunto de tres resistencias en conexión estrella entre otras resistencias equivalentes conectadas en triangulo o viceversa. Las tensiones, intensidades y potencia en el resto del circuito seguirán siendo las mismas. Aunque el circuito resultante no se ve simplificado, aplic ando convenientemente este teorema, podemos transformar un circuito no simplificable en otro en el que si es posible aplicar las reglas de asociación serie y paralelo. Puente de wheatstone
Un puente de Wheatstone es un circuito eléctrico que se utiliza para medir resistencias medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida. El físico e inventor inglés Charles inglés Charles Wheatstone (1802-1875) es especialmente conocido por ser el primero en aplicar el circuito el circuito eléctrico que lleva su nombre (puente de Wheatstone) para medir resistencias. En realidad había sido diseñado previamente por Samuel por Samuel Hunter Christie en 1832, en 1832, con lo que el papel de Wheatstone fue la mejora y popularización, a partir de 1843.
III.
Procedimiento: 1. Mediante la técnica de transformación delta estrella halle la intensidad de la corriente I, entregada por la fuente de poder del circuito mostrado en la siguiente figura.
Para R2, R3 y R6 :
=
=
=
2000 ∗ 470 4470
2000 ∗ 470 4470
2000 ∗ 2000 4470
≈ 210.29
≈ 210.29
≈ 894.85
Para Ra, Rb y (R4+R5):
=
=
=
∗ 3000
≈ 184.43 + + 3000
∗ 3000
≈ 184.43 + + 3000
∗
≈ 12.92 + + 3000
Mediante configuración series y paralelo reduciremos el circuito
2. Encontrar la expresión para medir la resistencia Rx en el circuito de la siguiente figura:
Como el voltímetro marca 0V se cumple por el Puente de Wheatstone : R5*R1=R4*Rx
=
5 ∗ 1 4
Considere que Rx =20kΩ nominalmente. Mida su valor usando un multímetro. Luego implemente el circuito mostrado en la figura 7.2. Ajuste la resistencia del potenciómetro de tal manera que la tensión entre los puntos B y C sea 0. Entonces halle Rx utilizando la expresión hallada en el paso 2. Complete la tabla 7.2. Usando la fórmula:
=
=
5 ∗ 1 4
4.7 ∗ 9 2
= 21.15Ω
IV.
Resultados: TABLA 1 I(mA) Valor teorico
7.077
Valor
7.078
simulado TABLA 2 Valor de Rx hallado por el puente de Wheatstone
V.
21.15 kΩ
Discusión de resultados.
Al usar el método de transformación delta-estrella, el resultado obtenido es cercano al del simulado
El puente de wheatstone se cumple cuando la diferencia de potencial medido por el voltimetro es 0, en el segundo circuito realizado.
VI.
Conclusiones:
Concluimos que el puente de Wheatstone es uno de los métodos más exactos para hallar el valor de la una resistencia que cumpla con las condiciones necesarias.
Las variantes del circuito del puente de Wheatstone se pueden utilizar para la medida de impedancias, capacitancias e inductancias.
