LABORATORIO N 1:PUENTE UNIFILAR DE WHEATSTONE

INTEGRANTES: Cerna Milla Ronald

PROFESOR: WATERS TORRES, OSWALDO

OBJETIVO:Estudiar el dispositivo llamado Puente Wheatstone que sirve para medir capacidades, inductancias y resistencias elctricas y utilizarlo para determinar el valor de algunas resistencias.EQUIPO:

Una fuente de corriente contina

Un Puente Unifilar

Un galvanmetro

Una cajaa con seis resistencias (x) desconocidas

Una caja con seis resistencias (R) conocidas

Diez alambres de conexin

FUNDAMENTO TEORICOEl circuito del dispositivo llamado Puente de Wheatstone consta esencialmente de los siguientes elementos.

Una resistencia variable cuyo smbolo es:

Un galvanmetro.Un par de resistencias cuya relacin entre ellas se establece a voluntad.Estando colocada la resistencia en el lugar del circuito indicado se elige convenientemente la relacin , lo mismo que el valor de de manera que por el galvanmetro no circula corriente. En estas condiciones se dice que el puente esta equilibrado o balanceado.Teniendo en cuenta que al no circular corriente por el galvanmetro los punto y del circuito estn al mismo potencial, entonces: y De donde: y y por consiguiente: en el laboratorio se emplea un tipo de puente denominado Puente unifilar en el que el tramo MBN es un alambre de seccin constante dispuesto sobre una regla graduada y en que las resistencias son proporcionales a los segmentos a y b, luego:

Donde es la resistencia por unidad de longitud del alambre. Finalmente, de las ecuaciones se obtiene:

Que nos da la resistencia a partir de los segmentos a y b y del valor .El mtodo que acabamos de describir es nicamente un ejemplo de una familia completa de dispositivos que utilizan el mismo principio de nulo (balance). Se conocen como puentes y varan ampliamente. Reemplazando algunas de las resistencias por condensadores, inductancias, se pueden construir puentes para la medicin de capacitancia e inductancia. Muchos de ellos utilizan corriente alterna en vez de continua. Todos los mtodos tienen la ventaja de que no se requieren medidores calibrados para la medicin de la cantidad desconocida.La precisin de la medida de depende principalmente de la precisin de y y tambin de sus valores, as como tambin de la sensibilidad del galvanmetro.RESISTENCIA EN SERIE Y PARALELOLas combinaciones mas simples entre resistencias son las que estn en serie y en paralelo. Una combinacin de resistencias que estn una a continuacin de otra se conoce como resistencias en SERIE.Cuando se alimenta con una batera, las caractersticas son:1. La corriente que circula por cada resistencia es la misma e igual a la corriente total (ya que no se acumula corriente).

2. La cada de tensin a travs de todas las resistencias es igual a la suma de las cadas de tensin de cada resistencia.3. Las resistencias en serie se pueden reemplazar por una nica resistencia, llamada resistencia equivalente que se define como:

Por ejemplo en la figura, cuatro resistencias en serie

Por la ley de Ohm: , , , Reemplazando y considerando que se denota por :

En general:

RESISTENCIAS EN PARALELOSon combinaciones de resistencias que tienen como caracterstica principal, que los voltajes aplicados son comunes como se muestra en la figura:

En las resistencias en paralelo cuando se alimenta con una f.e.m (batera):1. La cada de tensin V en todas las resistencias es la misma.2. La corriente que circula en cada resistencia es diferente y depende del valor de la resistencia y la suma de las corrientes que circulan a travs de cada resistencia es igual a la corriente total en los dos puntos comunes de las resistencias.

Por lo tanto la resistencia equivalente para el caso de cuatro resistencias en paralelo de acuerdo a la figura es:Segn la ley de Ohm: , , ,

Se tiene:

Donde:

O Sea el inverso de la resistencia equivalente es igual a la suma de las inversas de cada resistencia en paralelo.

PROCEDIMIENTO1.- Disponga el equipo como se muestra en la figura.2.- Equilibre el puente, observando que entre los puntos A y B no solo existe la resistencia propia de Rx, sino tambin la resistencia de los conductores y contactos que solo pueden despreciarse en el caso de que la resistencia que presentan los puntos del contacto del alambre es aconsejable que el punto de contacto B este cercano al punto central del alambre, para esto es necesario colocar el contacto B en el punto medio del alambre, luego elegir un valor adecuado para Rv ta q la aguja del galvanmetro experimente la menor desviacin posible a uno u otro lado de la posicin de equilibrio, que ser recobrada posteriormente con pequeos movimientos del contacto B. Presione el botn para mejorar la sensibilidad del galvanmetro.3.- Tome nota de las longitudes a y b, lo mismo que Rv. Los dos ltimos pasos deben repetirse para cada valor de Rx que desee medirse.Construir tablas de acuerdo a la representada en la figura para los esquemas (a), (b) y(c).

CALCULOS Y RESULTADOR1.- Determine el valor de cada una de las resistencias que se presentan segn el esquemaRA(cm)B(cm)

2251.450.621.65

2052.249.819.08

2251.150.921.91

2053.848.217.91

2251.750.321.4

2049.252.821.46

2251.350.721.74

2051.150.919.92

4449.852.246.12

4751.450.646.26

9150.351.793.53

10055.946.182.46

10052.149.995.77

9147.954.1102.77

10465612.17

2263.738.313.22

4749.152.149.07

4445.356.755.07

2.- Determine la resistencia total para el esquema ( a ).

Hallamos la resistencia total:

3.- En el esquema (b ), determine la resistencia total (Rxy) y comprobar este resultado mediante un procedimiento analtico utilizando los valores calculados para el esquema ( a ).

IV. CONCLUSIONES

Se observ en las pruebas, que mientras ms nos alejbamos del punto medio del puente unifilar, mayor fue el error en los clculos realizados. Podamos obtener otras resistencias (equivalentes) mediante una configuracin adecuada con ayuda de los cables brindados. Afecto en nuestras mediciones el estado del galvanmetro. Los errores debidos a la resistencia de los contactos y terminales exteriores al circuito puente intervienen en la medicin de resistencias muy bajos. Estos errores se pueden reducir mediante el uso del puente Kelvin. Podra haber cambios en la resistencia de las ramas del puente debido a efectos de calentamiento (al dejar mucho tiempo conectado el circuito la fuente) por la corriente a travs de las resistencias, el aumento de temperatura no solo afecta la resistencia durante la medicin, sino que las corrientes excesivas pueden producir un cambio permanente en el valor de la resistencia.

Laboratorio fsica III Puente de Wheatstone