Puente de hilo: Trabajo Práctico de Laboratorio de Física 2 El

3XHQWHGHKLOR7UDEDMR3UiFWLFRGH/DERUDWRULRGH)tVLFD
El puente de Wheatstone se usa para medir resistencias eléctricas. El esquema del mismo es el
siguiente:
5 5 —$
5 5 ε
Se denomina SXHQWH pues la corriente que sale de la pila ε se bifurca y, dependiendo de la combinación que constituya el conjunto de las cuatro resistencias indicadas, podrá ser la corriente
que circule por el microamperímetro, igual a cero. En ese caso, la diferencia de potencial entre
los bornes de dicho aparato deberá ser igual a cero. Es decir que:
∆9 ∆9 ∆9 ∆9
y
como se ve fácilmente de igualar las ddp entre los extremos del —$y luego tomar las ddp entre
los bornes de las resistencias y (que serán iguales) y y (que también lo serán). De estas
ecuaciones, aplicando la ley de Ohm:
L 5 L 5 L 5 L 5
y
Además, cuando la corriente por la rama del amperímetro es cero, ésta se puede sacar del dibujo,
con lo que, obviamente:
L L y
L L
Introduciendo estas en la primera de las anteriores, resulta:
L 5 L 5 L 5 L 5
y
de donde:
5 5
5 5 o bien:
5 5
5 5
Miramos nuevamente el dibujo del circuito, a la luz de esa ecuación. Esta es la condición de
igualdad que vale cuando el puente HVWiHTXLOLEUDGR O sea, que no circula corriente por el amperímetro.
Entonces, si una de las resistencias es desconocida, y se conocen las otras tres, se puede despejar
en términos de las conocidas. Por ejemplo:
5
5 5 5
El SXHQWHGHKLOR es esencialmente un puente de Wheatstone en que, en lugar de las resistencias
5 y5 va un hilo homogéneo que hace de resistencia. Ese hilo puede ser de FRQVWDQWiQ, que no
es tan buen conductor como el cobre y para el cual vale:
5
ρO $y
5
ρO $
Donde se ha aplicado la conocida fórmula para la resistencia de un hilo de sección uniforme $ y
longitud O. En su caso, o , según sea, de acuerdo con la figura:
5 5
—$
5 5 Con ello, la ecuación que permite despejar 5 quedará:
5
O 5 O
Bastará medir las longitudes O y O y conocer 5 para determinar 5 .
Procedimiento:
Armar el circuito del puente de hilo con los elementos que se le proveerán, de acuerdo con el siguiente esquema:
0
5
5
Plaquetodo
Antes de conectar la batería, ponga el selector del multímetro en el modo de medición de amperaje, y en el orden de los 2000 o 200 µA. Entonces, con mucho cuidado como para no quemar el
multímetro o agotar rápidamente la batería, conecte primero el microamperímetro, coloque el
terminal que va conectado al hilo en la zona del medio (cuando las resistencias y son iguales,
ello es así, con lo cual O O ) y entonces conecte la batería, REVHUYDQGRDWHQWDPHQWHTXpPLGHHO
DSDUDWR. Si sigue siendo FHUR, entonces desplace el terminal que va al hilo buscando desplazar la
medida alrededor de cero (valores positivos hacia la derecha de la zona del medio o negativos
hacia la izquierda).
A continuación, desconecte la batería.
Luego apague el aparato de medición.
Repita el procedimiento, reemplazando ahora 5 por otra resistencia incógnita, para aplicar nuevamente el procedimiento de medición con ella.