Puente Kelvin

<p>Definición: El puente de Kelvin o puente de Thompson se utiliza para medir las resistencias desconocidas que tienen un valor inferior a 1Ω. Es la forma modificada del puente de Wheatstone.

Índice de contenidos

¿Cuál es la necesidad del puente Kelvin?

Uso del puente de Wheatstone para medir la resistencia desde unos pocos ohmios hasta varios kiloohmios. Pero se produce un error en el resultado cuando se utiliza para medir la baja resistencia.. Esta es la razón por la cual se modifica el puente de Wheatstone y se obtiene el puente de Kelvin. El puente Kelvin es adecuado para medir la baja resistencia.

Modificación del Puente de Wheatstone

En el puente de Wheatstone, al medir la resistencia de bajo valor, la resistencia de sus conductores y contactos aumenta la resistencia de su valor total medido. Esto se puede entender fácilmente con la ayuda del diagrama del circuito.

Puente Kelvin

los r es la resistencia de los contactos que conectan el resistencia desconocida R al resistencia estándar S. los ‘metro’ y ‘norte’ mostrar el rango entre el cual se conecta el galvanómetro para obtener un punto nulo.

Cuando el galvanómetro está conectado al punto ‘m’, la resistencia del conductor r se suma a la resistencia estándar S. Por lo tanto, se obtiene una indicación muy baja para la resistencia desconocida R. Y si el galvanómetro está conectado al punto n, entonces la r se suma a la R , y por lo tanto se obtiene el alto valor de resistencia desconocida. Así, en los puntos nym se obtiene un valor muy alto o muy bajo de resistencia desconocida.

Entonces, en lugar de conectar el galvanómetro desde el punto m y n, elegimos cualquier punto intermedio, digamos d, donde la resistencia del cable r se divide en dos partes iguales, es decir, r1 y r2.

ecuación-1

La presencia de r1 no provoca error en la medida de la resistencia desconocida.

ecuacion-del-puente-de-kelvin-2

De la ecuación (1), obtenemos Kelvin-puente-ecuación-3

comoKelvins-puente-ecuación-3Kelvin-puente-ecuaciones-4

La ecuación anterior muestra que si el galvanómetro se conecta en el punto d, la resistencia del plomo no afectará los resultados.

El proceso mencionado anteriormente es prácticamente imposible de implementar. Para obtener el resultado deseado, la resistencia real de proporción exacta se conecta entre los puntos m y n y el galvanómetro se conecta en la unión de la resistencia.

Circuito de doble puente de Kelvin

La relación de los brazos p y q se usa para conectar el galvanómetro en el lugar correcto entre el punto j y k. La j y la k reducen el efecto del cable de conexión. P y Q es la primera relación del brazo yp y q es la segunda relación del brazo.

Kelvins-puente-doble

El galvanómetro está conectado entre los brazos p y q en un punto d. El punto d se coloca en el centro de la resistencia r entre el punto m y n para eliminar el efecto de la resistencia del cable de conexión que se coloca entre la resistencia desconocida R y la resistencia estándar S.

La relación de p/q se hace igual a la P/Q. En condiciones de equilibrio, la corriente cero fluye a través del galvanómetro. La diferencia de potencial entre el punto ayb es equivalente a la caída de voltaje entre los puntos Eamd.

Ahora, Kelvins-puente-ecuación-5

Para deflexión cero del galvanómetro,Kelvin-puente-ecuación-6

Kelvin-puente-ecuación-8

Como sabemos, p/q = p/q entonces la ecuación anterior se convierte en

puente-kelvin-9

La ecuación anterior es la ecuación de trabajo del puente de Kelvin. La ecuación muestra que el resultado obtenido del doble puente Kelvin está libre del impacto de la resistencia del cable de conexión.

Para obtener el resultado adecuado, es muy esencial que la relación de sus brazos sea igual. La relación de brazo desigual provoca el error en el resultado. Además, el valor de la resistencia r debe mantenerse al mínimo para obtener el resultado exacto.

El EMF termoeléctrico induce en el puente durante la lectura. Este efecto se puede reducir midiendo la resistencia con la conexión inversa de la batería. El valor real de la resistencia se obtiene tomando el medio de los dos.

Limitaciones del puente de Kelvin

  1. El galvanómetro sensible se utiliza para detectar la condición de equilibrio.
  2. Se requiere una alta corriente de medición para obtener una buena sensibilidad.

Hoy en día, el puente de Kelvin se sustituye por el ohmímetro de puente de Kelvin.

Dejar un comentario