UNI.ERSI/A/ NA$IONA MA MAOR /E SAN MAR$OS MAR$OS Un#+ers#*a* *e% Per3( *eana *e a")r#a FA$U A$UT TA/ /E / E $IEN$IAS $I EN$IAS FISI$ FISI$AS AS a-orator#o *e s#a III
• • •
GRUPO SEMESTRE PROFESOR
: : :
Martes: 2:00 – 4:00 2016 I Montenegro INFORME N°4
PUENTE DE WHEATSTONE WHEATSTONE INTEGRANTES: • • • •
14070025 15000000 15000000 15000000
!"#na $a%%a&#'a ( $)sar
$#!*a* !n#+ers#tar#a( 0, *e a-r#% *e 2016
UNMSM 8 FA$UTA/ /E
Tabla de contenido 19O-et#+os9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999 1 29Intro*!#;n99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999 2 49/eta%%es E<&er#"enta%es9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999, 491Mater#a%es999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999 , 492 Proe*#"#ento e<&er#"enta%9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999 , 59$=%!%os99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999 4 592 Ta-%a *e *ato e<&er#"enta%es999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999994 592 Ta-%a *e res!%ta*os999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999 6 59$!est#onar#o99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999 7 69$on%!s#ones > Reo"en*a#ones9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999?
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1.Objetivos • •
•
Derivar pequeñas tensiones a partir de una tensión disponible. Si se conecta una carga al divisor de tensión (resistencia de carga R L) se habrá sometido a cargar el divisor de tensión. El circuito puente se compone de la coneión en paralelo de dos divisores de tensión.
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2.Introduccin !n puente de Wheatstone se utili"a para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los bra"os del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que #orman un circuito cerrado$ siendo una de ellas la resistencia de ba%as medidas. El #&sico e inventor ingl's harles heatstone (*+,-*+/0) es especialmente conocido por ser el primero en aplicar el circuito el'ctrico que lleva su nombre (puente de heatstone) para medir resistencias. En realidad hab&a sido diseñado previamente por Samuel 1unter hristie en *+2-$ con lo que el papel de heatstone #ue la me%ora 3 populari"ación$ a partir de *+42.
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,
!.Detalles E"#eri$entales !.1%ateriales • •
• •
2 aas *e res#sten#as R 1 R, A%a"-re @o"og)neo #%n*r#o *e se#;n &ereta"ente onstante R 2 R4 Ga%+an;"etro .o%t"etro
!.2 Procedi$iento e"#eri$ental a Ar"ar e% #r!#to *e %a g!ra 19 $ons#*ere !na res#sten#a R 1 *e% ta-%ero *e res#sten#as > se%e#one otra res#sten#a RB *e %a aa *e res#sten#as9
- .are %a &os##;n *e ontato *es%#Cante /( a %o %argo *e% @#%o @asta D!e %a %et!ra *e% ga%+an;"etro sea ero9 Anote %os +a%ores *e %ong#t!*es *e% @#%o 2 4( as o"o ta"-#)n e% +a%or *e R1 en %a ta-%a19 * Ut#%#Can*o %a e!a#;n @a%%e e% +a%or *e %a res#sten#a R B %!ego o"&=re%o on e% +a%or D!e #n*#a %a aa *e res#sten#as e Re&#ta %os &asos 1(2(,(4 &ara otras res#sten#as anot=n*o%as en %a ta-%a 1 $o"&%ete ta-%a 1
Figura N°1 Se observa a la Resistencia evitando el paso de los electrones ya que esta genera una oposición hacia ellos,
F# !raN1
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4
&.'(lculos &.2 Tabla de dato e"#eri$entales Ta-%a N1 $aa *e res#sten#a R1 O@" ?0 60 40 70 20 10
ong#t!* *e #%o 100" 2 " 4" ,19 6?91 ,095 695 279? 7292 ,194 6?96 1?97 ?19, 279, 7297
$aa *e res#sten#a R , te;r#oO@" 10 150 110 1,0 0 40
Se ons#g!e e% eD!#%#-r#o *e% &!ente *an*o !n +a%or o a R1( > *es&%aCan*o e% !rsor / @asta D!e e% ga%+an;"etro "arD!e 0( es *e#r( orr#ente n!%a9 Entones %a e!a#;n to"a %a or"a:
R 1 R 3
R3
R 2
=
R4
= R = x
( ) R 4 R 2
R 1
a res#sten#a *e !n on*!tor @o"og)neo en !n#;n a s! res#st#+#*a*( H est= *a*o &or %a re%a#;n: R ρ =
( ) L A
S# ree"&%aCa"os , en 2 o-tene"os: R x
( )
=
L4 L2
R1
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5
$on este res!%ta*o &o*e"os *eter"#nar =#%"ente e% +a%or *e %a res#sten#a *esono#*a R < !ego &ara o-tener %o *#@o ree"&%aCa"os %os +a%ores o-ten#*os: R x
(
=
)
68,1 cm 80 ℧ 31,9 cm
=¿ 17097?,61
R x (3 )
Error
R x
(
=
=
170.7836991
190
−
190
69,5 cm 30,5 cm
)
=¿ 1,69721,115
R x
(
=
=
136.7213115
150
150
9
=−
)
Error
(
100
72,2 cm 40 ℧ 27,8 cm
=¿ 10,9??4?21
=
10
=−
℧
−
R x (3 )
R x
100
60 ℧
R x (3 )
Error
℧
=
103.8848921
68,6 cm 31,4 cm
110
)
70 ℧
℧
110
−
100
6
=−
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6
=¿ 15292,6,
R x (3 )
Error
R x
(
=
=
152.9299363
130
−
130
81,3 cm 18,7 cm
)
=¿ ?6951?7166
R x
(
=
=
100
18
=
20 ℧
R x (3 )
Error
℧
86.95187166
−
90
90
℧
100
3
=−
)
72,7 cm 10 ℧ 27,3 cm
=¿ 2696,00,66,
R x (3 )
Error
=
℧
26.63003663− 40 100 =−33 40
&.2 Tabla de resultados $aa *e res#sten #a R1 O@" ?0 60 40
ong#t!* *e #%o 100" 2 " 4"
,19 ,095 279?
6?91 695 7292
$aa *e res#sten#a R, – te;r#oO@ " 10 150 110
R, – e<&er#"enta% O@"
17097?,61 1,69721,115 10,9??4?21
Porentae *e error
(
E exp
− E
Et
t
)
x 100
810 8 86
UNMSM 8 FA$UTA/ /E
7 70 20 10
,194 1?97 279,
6?96 ?19, 7297
&.'uestionario
1,0 0 40
15292,6, ?6951?7166 2696,00,66,
1? 8, 8,,
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?
).'onclusiones * +eco$endaciones •
•
El puente de heatstone es un tipo de circuito propiamente conservativo$ esto es$ cuando por el galvanómetro no pasa corriente$ es posible$ mediante la epresión de proporcionalidad$ determinar cualquiera de las resistencias$ en #unción de las restantes. Esta #órmula sólo consigue$ determinándose que las ca&das de tensión as& como las corrientes$ se conservan para determinados puntos sim'tricos del circuito (por la Le3 de 5ircho##). La eperimentación por medio de la regla con el hilo cil&ndrico homogeneo$ nos demuestra que para determinar el valor de una resistencia cualquiera en #unción de este hilo$ depende directamente de la longitud recorrida por la regla$ la cual es directamente proporcional a su ve" a la resistencia del hilo. Esta resistividad aumenta cuando la regla avan"a hacia la derecha (aumenta la longitud)$ 3 disminu3e cuando va hacia la i"quierda (menor longitud).
