Puente de Wheatstone

Definición: El dispositivo usos Para el medición de resistencia mínima con la ayuda del método de comparación es conocido como el puente de Wheatstone. El valor de resistencia desconocida Esta determinado por comparando con el resistencia conocida. El puente de Wheatstone obras sobre el principio de desviación nula, es decir, la relación de sus resistencias es igual y no fluye corriente a través del galvanómetro. El puente es muy de confianza y da un preciso resultado.

En condiciones normales, el puente permanece en la condición desequilibrada, es decir, el flujo de corriente a través del galvanómetro. Cuando la corriente cero pasa a través del galvanómetro, se dice que el puente está en condiciones de equilibrio. Esto se puede hacer ajustando la resistencia conocida P, Q y la resistencia variable S.

El funcionamiento del puente es similar al del potenciómetro. El puente de Wheatstone solo se utiliza para determinar la resistencia media. Para medir la alta resistencia, se utiliza el amperímetro sensible en el circuito.

Construcción del puente de Wheatstone

El circuito básico del puente de Wheatstone se muestra en la siguiente figura. El puente tiene cuatro brazos que consisten en dos resistencias desconocidas, una resistencia variable y una resistencia desconocida junto con la fuente de fem y el galvanómetro.

El suministro de fem está conectado entre los puntos a y b, y el galvanómetro está conectado entre los puntos c y d. La corriente a través del galvanómetro depende de la diferencia de potencial a través de él.

Trabajo de galvanómetro

El puente está en condición de equilibrio cuando no fluye corriente a través de la bobina o la diferencia de potencial a través del galvanómetro es cero. Esta condición ocurre cuando la diferencia de potencial entre a y b y entre a y d es igual, y las diferencias de potencial entre b y c y entre c y d siguen siendo las mismas.

La corriente que ingresa al galvanómetro se divide en I1 e I2, y su magnitud permanece igual. La siguiente condición existe cuando la corriente a través del galvanómetro es cero.

El puente en una condición equilibrada se expresa como

Donde E – fem de la batería.

Sustituyendo el valor de I1 y 12 en la ecuación (1) obtenemos.

La ecuación (2) muestra la condición de equilibrio del puente de Wheatstone.

El valor de la resistencia desconocida se determina con la ayuda de la ecuación (3). La R es la resistencia desconocida, la S es el brazo estándar del puente y la P y Q son el brazo de relación del puente.

Errores en el puente de Wheatstone

Los siguientes son los errores en el puente de Wheatstone.

1. La diferencia entre el valor real y el marcado de las tres resistencias puede causar el error en la medición.
2. El galvanómetro es menos sensible. Por lo tanto, se produce imprecisión en el punto de equilibrio.
3. La resistencia del puente cambia por el autocalentamiento lo que genera un error.
4. La fem térmica causa serios problemas en la medición de resistencia de bajo valor.
5. El error personal se produce en el galvanómetro al tomar la lectura o al encontrar el punto nulo.

El error mencionado anteriormente se puede reducir mediante el uso de resistencias y galvanómetros de la mejor calidad. El error debido al autocalentamiento de la resistencia puede minimizarse midiendo la resistencia en poco tiempo. El efecto térmico también se puede reducir conectando el interruptor inversor entre la batería y el puente.

Limitación del puente de piedra de trigo

El puente de Wheatstone da lecturas inexactas si está desequilibrado. El puente de Wheatstone mide la resistencia desde unos pocos ohmios hasta megaohmios. El rango superior del puente se puede aumentar con la ayuda de la fem aplicada, y el rango inferior se limita conectando el cable en el poste de unión.

Sensibilidad del puente de Wheatstone

El puente de Wheatstone es más sensible cuando todas sus resistencias son iguales o su relación es la unidad. Su sensibilidad disminuye cuando su relación es menor que la unidad. La reducción de la sensibilidad reduce la precisión del puente.

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