FISICA II

1. UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DEL
CONO SUR DE LIMA
(UNTECS)
INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
LABORATORIO DE FÍSICA lI
EXPERIMENTO Nº 03
PUENTE DE WHEATSTONE Y CIRCUITO RC
NOMBRE:
PROFESOR: SAN BARTOLOMÉ MONTERO JAIME
CIUDAD: LIMA
1. OBJETIVOS
2. Medir resistencias desconocidas utilizando el puente de Wheatstone.
3. Estudiar el proceso de carga y descarga de un condensador.

2. 2.FUNDAMENTO TEORICO

3. 3. MATERIALES:
 01 Puente de Wheatstone
 01 Fuente de poder
 02 Resistencias
 01 Tarjeta de experimentación
 01 Multimetro
 Cables de conexión
 01 Galvanómetro
 Interface 3B NetLab
 Computador

4. 4.PROCEDIMIENTO
Puente de Wheatstone
1. Con la fuente apagada instale el equipo de acuerdo a la siguiente figura:
2. Encienda la fuente y equilibre el puente, buscando que la aguja del galvanómetro experimente la
mínima desviación posible. Tome los valores de las resistencias conocidas y las longitudes L1 y L2.
Mida la resistencia desconocida utilizando el multimetro y llene la tabla 1.
3. Cambie la resistencia desconocida por otra y repita los pasos 1 y 2. Llene la tabla 2.
Carga y descarga de un condensador
4. Con fuente apagadainstale el circuitoparacarga y descargade un condensador(tal comose muestra
en la figura), utilizando la interfase como sensor de voltaje. R1=100k, R2=330 y C=2.2F de la
tarjeta de experimentación.
5. Enciendael computador,pulse iniciarenel software 3BNetLab, luego de unos segundos de iniciado
laslecturasde datos cierre el conmutador del circuito en 1 y tome las lecturas de datos hasta que el
capacitor alcance su carga máxima.Seguidamente cierre el conmutador a 2, y tome la lectura de los
voltajes hasta que su valor sea cero, grafique sus resultados y guarde.
6. Seleccione el conjuntode datosde carga,teniendoencuentaque el cursorizquierdomarque voltaje
cero, ajuste los datos a la ecuación de carga, considerando el tiempo inicial conocido e igual al
tiempo que marca el cursor izquierdo. Guarde sus resultados.

5. 7. Seleccione el conjunto de datosde carga,teniendoencuentaque el cursorizquierdomarque voltaje
máximo a partir del cual se descarga el condensador, ajuste los datos a la ecuación de descarga,
considerandoel tiempoinicial conocidoe igual al tiempo que marca el cursor izquierdo. Guarde sus
resultados.
DATOS EXPERIMENTALES
Puente de Wheatstone
1) Tabla 1.- Con los datos medidos en el paso 2 complete la siguiente tabla:
R1(ohmios) 9 L1(cm) 60.4
L2(cm) 39.6
Rx(ohmios) 6 V(voltios) 3
Usando la fórmula del puente de Wheatstone, determine el valor de la resistencia
desconocida.
Rx = (R3 * R1) / R2 , pero: R2 = k * L1 y R3 = k * L2
→ Rx = (L2 * R1) / L1 = (39.6 * 9) / 60.4 = 5.90 ohm
→ Rx = 5.90 ohm
Compare su resultado con la lectura de Rx de la tabla 1, usando el error porcentual (E%).
Ve: Valor experimental = 6 ohm ; Vt: Valor teórico = 5.90 ohm
→ E% = (Ve - Vt) * 100 / Vt = (6 – 5.90) * 100 / 5.90 = 1.69%
El margen de error entre el valor experimental y teórico de Rx es muy pequeño, apenas de
1.69%.
2) Tabla 2.- Con los datos medidos del paso 3 del procedimiento complete la siguiente tabla.
R1(ohmios) 9 L1(cm) 75.5
L2(cm) 24.5
Rx(ohmios) 3 V(voltios) 3

6. Usando la fórmula del puente de Wheatstone, determine el valor de la resistencia desconocida.
Rx = (R3 * R1) / R2 , pero: R2 = k * L1 y R3 = k * L2
→ Rx = (L2 * R1) / L1 = (24.5 * 9) / 75.5 = 2.92 ohm
→ Rx = 2.92 ohm
Compare su resultado con la lectura de Rx de la tabla, usando el error porcentual.
Ve: Valor experimental = 3 ohm ; Vt: Valor teórico = 2.92 ohm
→ E% = (Ve - Vt) * 100 / Vt = (3 – 2.92) * 100 / 2.92 = 2.74%
El margende error entre el valorexperimentalyteóricode Rx esmuy pequeño,apenasde 2.74%.
Vc =V1*(1 – e-(t – t0)/RC
)
Carga y descarga de un condensador
3) Con los datos obtenidos en el paso 6 del procedimiento escriba la ecuación de carga ajustada.
Vc = 10.25 * (1 – e^ (-(t-0.7366)/)) ,  = R1*C , R1=100 kohm
C=2.2 F
Justifique su resultado
El valorde 10.25 viene aser el voltaje máximoque alcanza el condensador, y 0.7366 es el tiempo en
el que comienza a cargarse el condensador.

7. 4) Con los datos obtenidos en el paso 7 del procedimiento escriba la ecuación de descarga ajustada
del condensador.
Vc = 11.54 * e^ (-(t-2.5)/)) ,  = R2*C , R2=330 ohm
C=2.2 F
Justifique su resultado
El valorde 11.54 indicael valordel voltaje que tieneel condensadorantes de empezar la descarga, y
2.5 es el tiempo en el que comienza a descargarse el condensador.
CUESTIONARIO
1. De acuerdo a las ecuaciones de carga y descarga, explique qué ocurre con el proceso de carga y
descarga del condensador cuando se varía el valor del factor RC.
Al variar el factor RC se produce cambios en la rapidez con la que se carga un condensador, ya que
influye directamente en la constante de tiempo ( = R*C).
Cuando  espequeña,el condensador se carga con rapidez; cuando  es grande, el proceso de carga
toma más tiempo.
2. Explique la utilidad de los condensadores en dos aplicaciones tecnológicas en la industria.
 En el control de volúmenes de líquidos en las botellas, el proceso es usado en las industrias
proveedoras de bebidas.
El proceso consiste en pasar corriente eléctrica entre dos placas, poner la botella entre ellas y
distintos niveles de líquido generan distintas capacitancias entre ellas. Un medidor registra esta
capacitancia e indica si la botella está bien llena o no.
 Los condensadores son aplicados en procesos de temporización, necesarios para industrias que
trabajan con sistemas programables. Debido a la propiedad del condensador para almacenar carga,
se puede programar tareas que funcionen por un determinado tiempo.
CONCLUSIONES
 El uso del puente de Wheatstone es el método más practico para calcular resistencias
desconocidas.
 La relación que existe entre el tiempo con la carga del condensador, es un tipo de relación
directa, es decir, mientras mayor es el tiempo mayor es la carga que va a tener el condensador,
por otro lado la relación que hay entre la descarga del condensador con respecto al tiempo es
una relación indirecta, a medida que transcurre más tiempo, la carga del condensador es
menor.
 El tiempo que demora en cargar un condensador es mayor al tiempo que demora en descargar.
RECOMENDACIONES
 Al momento de armar los circuitos se debe de apagar las fuentes de voltaje.

8.  Solicitar al profesor o encargado del laboratorio que revise el armado de los circuitos
eléctricos.
 Tener en consideración las propiedades de los materiales con los que se está trabajando
BIBLIOGRAFIA
 Sears-Zemansky, Física Universitaria con física moderna-Volumen 2; Edición 12.
 http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_electrico
 http://www.forosdeelectronica.com/f11/capacitores-proceso-industrial-9535/
 http://www.unicrom.com/Tut_puente_wheatestone.asp