UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍ

INSTITUTO DE CIENCIAS BÁSICAS

D E P A R T A M E N T O D E F Í S I C A

LABORATORIO DE FÍSICA III

INFORME DE PRÁCTICA N° 4

TEMA: PUENTE DE WHEASTON

Autores:

Paralelo: “F”

Facilitador:

Ing. Rafael Diosdado Zambrano

Portoviejo – 2016

1.- TEMA: PUENTE DE WHEASTONE

2.-RESUMEN

Después de la inducción recibida por el docente en el laboratorio procedimos a

realizar la práctica que consistía en poder armar circuitos en serie y circuitos en

paralela con la ayuda del profesor y luego medir a q distancia esto nos iba a dar el

valor de 0 en el voltímetro.

3.-OBJETIVOS

3.1.-OBJETIVO GENERAL

Aplicar en la práctica experimental las leyes de Kirchhoff para el cálculo de

resistencias

3.2.-OBJETIVO ESPECÍFICO

Analizar la deducción de la fórmula para calcular resistencias

desconocidas.

Observar el principio de funcionamiento del circuito para el cálculo de

resistencias desconocidas.

Comprobar la fórmula calculando resistencias previamente seleccionadas

4.-INFORMACION TEORICA

PUENTE DE WHEATSTONE

El puente Wheatstone es un circuito inicialmente descrito en 1833 por Samuel

Hunter Christie (1784-1865). No obstante, fue el Sr. Charles Wheatestone quien le

dio muchos usos cuando lo descubrió en 1843. Como resultado este circuito lleva

su nombre. Es el circuito mas sensitivo que existe medir una resistencia El puente

Wheatstone es un circuito muy interesante y se utiliza para medir el valor de

componentes pasivos como las resistencias.

La ley de Kirchhoff

Las leyes (o Lemas) de Kirchhoff fueron formuladas por Gustav Kirchhoff en

1845, mientras aún era estudiante. Son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para

obtener los valores de la corriente y el potencial en cada punto de un circuito

eléctrico. Surgen de la aplicación de la ley de conservación de la energía.

Estas leyes nos permiten resolver los circuitos utilizando el conjunto de

ecuaciones al que ellos responden. El funcionamiento de este y de todos los

laboratorios virtuales conocidos se basa en la resolución automática del sistema de

ecuaciones que genera un circuito eléctrico. Como trabajo principal la PC presenta

una pantalla que semeja un laboratorio de electrónica pero como trabajo de fondo

en realidad esta resolviendo las ecuaciones matemáticas del circuito. Lo

interesante es que lo puede resolver a tal velocidad que puede representar los

resultados en la pantalla con una velocidad similar aunque no igual a la real y de

ese modo obtener gráficos que simulan el funcionamiento de un osciloscopio, que

es un instrumento destinado a observar tensiones que cambian rápidamente a

medida que transcurre el tiempo.

Primera Ley de Kirchoff

La corriente entrante a un nodo es igual a la suma de las corrientes salientes. Del

mismo modo se puede generalizar la primera ley de Kirchoff diciendo que la suma

de las corrientes entrantes a un nodo son iguales a la suma de las corrientes

salientes.

Segunda Ley de Kirchoff

En un circuito cerrado, la suma de las tensiones de batería que se encuentran al

recorrerlo siempre será iguales a la suma de las caídas de tensión existente sobre

los resistores.

5.-MATERIALES Y EQUIPO

A. Conectar a la fuente de 5V/1A la caja de conexión que contendrá las resistencias R

y RX (Observe las figuras 1 y 2);

B. Conectar a la misma fuente el Puente Wheatstone que contiene las resistencias R1

y R2 en la forma de un alambre fino sobre el cual pasa un deslizador (Observe las

figuras 1 y 2);

C. Conectar el polo positivo del multímetro con el deslizador, y el positivo con el

punto entre las resistencias R y RX (Observe las figuras 1 y 2). Seleccionando la

escala de voltaje;

D. Los valores de las resistencias a medir están ocultos y codificados de la siguiente

manera: Tabla 1- Valores de las resistencias desconocidas

R x1R x2

R x3R x4

R x5

330Ω 15k Ω 4.7k Ω 150 Ω 680 Ω

6.- PROCEDIMIENTO

Observación: Dado que el puente ofrece mayor precisión de lectura en su parte central, es útil

llevar la resistencia de medición R progresivamente al orden de magnitud de RX

3. El multímetro debe ser equilibrado a cero moviendo el deslizador;

4. En la hoja de datos técnico registre:

a. Los valores de las resistencias usadas para medir la desconocida RX;

b. La longitud total del alambre LA usado como resistencia (en la regla del puente);

c. El valor de la longitud L1 del alambre mientras el multímetro marca cero para cada

resistencia para encontrar la longitud L2;

d. El valor de la resistencia R (o la combinación de resistencias conectadas en serie o

en paralelo para obtener un valor de R).

7.-TABULACION DE DATOS:

1. La longitud L2

L2=LA−L1;

R x1, L2=1000mm−682mm=318mm

R x2, L2=1000mm−583mm=417mm

R x3, L2=1000mm−321mm=679mm

R x4, L2=1000mm−495mm=505mm

R x1, L2=1000mm−535mm=465mm

2. La resistencia R x

R x=R .L1

L2;

Rx1, R x=149.86Ω. 682mm

319mm=320.38Ω

R x2, Rx=10690Ω. 583mm

417mm=15201.85Ω

R x3, R x=10000Ω. 321mm

679mm=4727.54Ω

R x4,Rx=149.86Ω. 495mm

505mm=146.89Ω

R x5, R x=580Ω. 535mm

465mm=667.31Ω

Observación: Cuando la Resistencia R no es una sino la combinación de

dos o más resistencias conectadas en serio o paralelo se los fórmula a

continuación.

En serie R=∑i=!

n

Ri=R1+R2+…+R i…+Rn;

En paralelo 1R

=∑i=1

n

Ri=1R1

+ 1R2

+…+ 1R i

+…+ 1Rn;

1Rx1

= 1470Ω

+ 1220Ω

=6.67311412∗10−3Ω

1R x1

=6.67311412∗10−3Ω

R x1= 1

6.67311412∗10−3Ω=149.86Ω

R x2=10000Ω+470Ω+220Ω=1690Ω

1R x4

= 1470Ω

+ 1220Ω

=6.67311412∗10−3Ω

1R x1

=6.67311412∗10−3Ω

R x5= 1

6.67311412∗10−3Ω=149.86Ω

Rx5=100Ω+470Ω+10Ω=580Ω

Tabla 2- Tabulación de datos obtenidos

Resistencia

R xi ,ΩResistencia R,,Ω Longitud

L1 ,mmLongitud

L2 ,mmResistencia

medida

R x ,ΩR1 R2 R3

Conexión R

R x1470 220 ----- En

paralelo149.8

6

682 318 320.38

R x251000

0

470 220 En serie 10690 583 417 15201.85

R x31000

0

----- ----- ----- 10000 321 679 4727.54

R x4470 220 ----- En

paralelo149.8

6

495 505 146.89

R x5470 10

0

10 En serie 580 535 465 667.31

3. Mediante los datos obtenidos en la tabla 2 analice la variación de R x en

función de L1 si se mantiene una misma resistencia R.

Podemos observar la variación respecto de R x en función de L1 no se mantiene la

misma resistencia hay un aumento, tiene una mayor resistencia con respecto a

R x.

9.-RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS PLANTEADAS

1. ¿Qué condición nos permite obtener la relación R x=R .L1

L2;Para medir

R x en el circuito Wheatstone?

La condición que nos permite obtener R x=R .L1

L2;Para medir R x en el

circuito Wheatstone es el equilibrio de los brazos del puente.

2. ¿Cómo varía la resistencia R x en la relación R x=R .L1

L2; al aumentar la

resistencia R?

La variación se obtiene al aumentar R en la relación R x=R .L1

L2; es que Rx

der igual manera aumenta

3. ¿Por qué es necesario que la diferencia de potencial sea nula en el

tramo CD?

Es necesario que la diferencia de potencial en CD sea nula para sabe que el

circuito está en equilibrio

4. ¿Cómo se comporta la corriente en el tramo CD?

En el tramo CD la corriente se comporta de manera nula.

5. ¿Cómo cambió la resistencia R x. con la variación de la longitud L1 si se

mantiene una misma resistencia R?

R x Cambia con respecto a la variación L1 si se mantiene la misma

resistencia en la relación de que entre mayor sea L1 mayor será la

resistencia R x

10.-CONCLUCIONES

Se concluye que es efectivo el uso del puente de Wheatstone para obtener los

valores de las resistencias desconocidas, al comparar el valor obtenido con el

puente de Wheastone se puede notar que es aproximado a al valor real de las

resistencias, pero que no es preciso.

11.-BIBLIOGRAFÍA.

electronicacompleta.com. (s.f.). Recuperado el 28 de Agosto de 2016, de Ley de Kirchhoff: http://electronicacompleta.com/lecciones/leyes-de-kirchhoff/

unicrom.com. (s.f.). Recuperado el 28 de Agosto de 2016, de Puente de Wheatstone – Medidor de resistencias de precisión: http://unicrom.com/puente-de-wheatstone-medidor-resistencias-precision/

12.-ANEXOS

Ilustración 1 Práctica en el laboratorio

Ilustración 2 Práctica en el laboratorio

Ilustración 3 grupo reunido trabajando

Ilustración 4 grupo reunido trabajando

Ilustración 5 hoja de datos técnicos