puenteenWheatstone Es un tipo de circuito eléctrico que se puede utilizar para medir, con gran precisión, la resistencia electrica de un resistor desconocido. Estos circuitos constan de cuatro resistencias y un galvanómetro. Decimos que el puente de Wheatstone está en equilibrio cuando no hay corriente eléctrica fluyendo a través del galvanómetro.
O galvanómetro es uno de los primeros dispositivos utilizados para medir la corriente eléctrica. Es un dispositivo de medición que tiene una pequeña aguja, utilizada para indicar el paso de corriente eléctrica a través de una bobina giratoria, debido a la interacción entre la corriente eléctrica y el campo magnético producido por un pequeño imán.
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La siguiente figura muestra el esquema de un galvanómetro. Mirar:
El galvanómetro se puede utilizar para medir pequeñas corrientes eléctricas.
A pesar de su nombre, el puente de Wheatstone fue inventado por SamuelCazadorChristie, sin embargo, sufrió mucho modificaciones
y mejoras por las manos de señorCharlesPiedra de trigo responsable de popularizar este tipo de circuitos. Charles Wheatstone también es conocido por su famoso invento, el reóstato - una resistencia de resistencia variable.De las cuatro resistencias que componen el puente de Wheatstone, dos son conocidas, una se puede cambiar (resistencia variable) y otra se desconoce. Cuando conecte una resistencia desconocida a un puente de Wheatstone, ajuste el valor de la resistencia variable hasta que el galvanómetro informe que no pasa corriente eléctrica a través de él.
La siguiente figura muestra cómo se ve el circuito del puente de Wheatstone, tenga en cuenta:
Igramo - corriente en el galvanómetro
RX - resistencia desconocida
R1, R2, R3 - resistencias conocidas
Usando el circuito anterior, es posible determinar con gran precisión el valor de la resistencia RX. Por tanto, es necesario que el puente de Wheatstone esté en equilibrio, es decir, la diferenciación de potencial eléctrico entre las ramas CBA y ADB debe ser nulo, para que no fluya corriente a través del galvanómetro de derivación CD.
Según la segunda ley de Kirchhoff, que se refiere a la conservacióndaenergía, sabemos que la suma de los potenciales eléctricos en un circuito cerrado debe ser cero. Por tanto, la suma de los potenciales de malla formados por los nodos ADC y tambien de la malla DBC debe ser igual a 0.
Para calcular los potenciales eléctricos en cada una de estas ramas, usaremos la ley de Ohm, entonces usaremos la reglas y convenciones establecidas por las leyes de Kirchhoff y el circuito que se muestra en la figura anterior, tendremos las siguientes resultado:
Como consecuencia de la conservación de energía, podemos determinar la resistencia desconocida por el producto cruzado de las resistencias.
Después de aplicar las leyes de Kirchoff a las mallas mencionadas anteriormente, concluimos que es posible determinar el módulo de la resistencia desconocida a través del producto cruzado entre las resistencias. Otra forma de encontrar el mismo resultado sería admitir que la caída potencial entre los puntos A y C y los puntos A y D son iguales de modo que no hay corriente eléctrica fluyendo a través del galvanómetro.
A través de las caídas de tensión, también es posible encontrar la relación entre los productos cruzados.
Lección en video: Puente de Wheatstone
aplicaciones
Además de su uso común: medir resistencias eléctricas desconocidas, el puente de Wheatstone también se puede utilizar en varios tipos sensores de precisión como balanzas, termostatos, sensores de presión, sensores de aceleración, detectores de ruido y movimiento, etc.
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ejercicios resueltos
1) Un puente de Wheatstone, como el que se muestra en la figura siguiente, está en equilibrio cuando sus tres resistencias, de resistencia 10 Ω, 20 Ω y 30 Ω, están conectadas a una cuarta resistencia de resistencia desconocido.
La alternativa que presenta la resistencia eléctrica de la cuarta resistencia es:
a) 10 Ω
b) 20 Ω
c) 60
d) 40 Ω
e) 30 Ω
Resolución:
Plantilla: Letra c
Como el puente de Wheatstone está en equilibrio, podemos decir que el producto cruzado de sus resistencias es equivalente. Por tanto, haremos el siguiente cálculo:
2) Determine el valor de la resistencia R en el puente de Wheatstone que se muestra a continuación. Suponga que el circuito está en equilibrio.
Resolución:
Como el circuito está en equilibrio, podemos usar el producto cruzado de las resistencias. Por tanto, debemos resolver el siguiente cálculo:
Por mí. Rafael Helerbrock
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ponte-wheatstone.htm
