¿Qué es un circuito puente de Wheatstone?
¿Qué es un circuito puente de Wheatstone?
Definición del puente de Wheatstone
El puente de Wheatstone se utiliza ampliamente para medir la resistencia eléctrica con precisión. Incluye dos resistencias conocidas, una resistencia variable y una resistencia desconocida conectadas en forma de puente. Al ajustar la resistencia variable hasta que el galvanómetro muestre cero corriente, la relación de las resistencias conocidas coincide con la relación de la resistencia variable y la resistencia desconocida. Esto permite medir fácilmente la resistencia eléctrica desconocida.
Teoría del puente de Wheatstone
El circuito del puente de Wheatstone tiene cuatro brazos: AB, BC, CD y AD, cada uno con resistencias etiquetadas P, Q, S y R, respectivamente. Esta disposición forma el puente necesario para la medición precisa de la resistencia.
Las resistencias P y Q son resistencias fijas conocidas y se llaman brazos de relación. Un galvanómetro sensible está conectado entre los puntos B y D a través del interruptor S2.
La fuente de voltaje del puente de Wheatstone se conecta a los puntos A y C a través del interruptor S1. Una resistencia variable S está entre los puntos C y D. El ajuste de S cambia el potencial en el punto D. Las corrientes I1 e I2 fluyen a través de las rutas ABC y ADC, respectivamente.
Si variamos el valor de la resistencia eléctrica del brazo CD, el valor de la corriente I2 también variará, ya que el voltaje entre A y C es fijo. Si continuamos ajustando la resistencia variable, puede ocurrir una situación en la que la caída de voltaje a través de la resistencia S, que es I2.S, se vuelva exactamente igual a la caída de voltaje a través de la resistencia Q, que es I1.Q. Así, el potencial en el punto B se vuelve igual al potencial en el punto D, por lo que la diferencia de potencial entre estos dos puntos es cero, y la corriente a través del galvanómetro es nula. Entonces, la desviación en el galvanómetro es nula cuando el interruptor S2 está cerrado.
Ahora, a partir del circuito del puente de Wheatstone y el potencial del punto B en relación con el punto C no es más que la caída de voltaje a través de la resistencia Q, y esto esDe nuevo, el potencial del punto D en relación con el punto C no es más que la caída de voltaje a través de la resistencia S, y esto esIgualando, las ecuaciones (i) y (ii) obtenemos,
En la ecuación anterior, el valor de S y P/Q son conocidos, por lo que el valor de R se puede determinar fácilmente.
Las resistencias eléctricas P y Q del puente de Wheatstone se hacen con una relación definida, como 1:1; 10:1 o 100:1, conocidas como brazos de relación, y S, el brazo reóstato, se hace continuamente variable desde 1 hasta 1,000 Ω o desde 1 hasta 10,000 Ω.
La explicación anterior es la teoría básica del puente de Wheatstone.
