El documento describe el puente de Wheatstone, un circuito eléctrico inventado en el siglo XIX que se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante la comparación con resistencias conocidas. Consiste en cuatro resistencias conectadas en un circuito cerrado, donde una de las resistencias es la desconocida y otra es ajustable. Al igualar la relación de resistencias en los dos brazos del puente, no habrá corriente a través del galvanómetro, permitiendo medir con precisión la resistencia desconocida.

1. Introducción
En la actualidad Cuando requerimos medir una resistencia eléctrica utilizamos muy
cómodamente un aparato llamado Ohmímetro, el que comúnmente se conoce como Óhmetro;
y simplemente se conecta en paralelo con la resistencia a medir y el aparato despliega en forma
analógica o digital el valor de la resistencia.
Sin embargo, en la antigüedad, la necesidad de conocer el valor de la resistencia de distintos
objetos, provoco la búsqueda de técnicas de medición. Como cualquier otra cantidad física
desconocida, que se puede medir y comparar con respecto a una cantidad ya conocida; Samuel
Hunter Christie y Sir Charles Wheatstone, dos de los tantos científicos que desarrollaron
trabajos de investigación con los fenómenos eléctricos, desarrollaron un circuito eléctrico capaz
de medir resistencias desconocidas mediante el uso de resistencias ya conocidas, y que
actualmente se le llama puente de Wheatstone.

2. Medición de resistencia con amperímetro y voltímetro
Cuando utilizamos la configuración mostrada en la Figura 1 para medir una resistencia
desconocida, el amperímetro indica la corriente que circula por Rx, pero el voltímetro indica la
diferencia de potencial en Rx más la existente entre los extremos del amperímetro (la cual
depende de su resistencia interna).
Sin embargo, cuando utilizamos el circuito presentado en la Figura 2, el voltímetro indica la
diferencia de potencial entre los extremos de Rx, pero el amperímetro marca la corriente que
circula por Rx más la que circula por el voltímetro (la cual depende del valor de su resistencia
interna).
Por lo tanto ambos métodos tienen limitaciones intrínsecas en lo que respecta a la exactitud
que puede obtenerse al realizar la medición. Si queremos una exactitud mayor que las que nos
pueden ofrecer dichos métodos, es necesario que utilicemos otros, basados en la detección de
cero, en lugar de hacerlo en la deflexión de un instrumento. Uno de los procedimientos más
utilizados para medir resistencias con gran exactitud es el puente de Wheatstone.

3. El puente de Wheatstone
Un puente de Wheatstone es un instrumento eléctrico de medida inventado por Samuel Hunter Christie
en 1832, mejorado y popularizado por Sir Charles Wheatstone en 1843. Se utiliza para medir resistencias
desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro
resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida.
El puente de wheatstone utiliza el denominado métodos de cero, o también, puentes de medida, que
son los de máxima precisión y, por lo tanto, los más empleados en laboratorios de medida y cuando se
requiere una elevada exactitud. En estos procedimientos, se determina el valor de la magnitud buscada
mediante la comparación de la misma con los valores de patrones regulables de resistencias,
reactancias, etc. La comparación resultará válida cuando el aparato indicador (generalmente un
galvanómetro) indique cero (corriente nula) en una determinada rama del circuito de medida. Los
valores obtenidos con estos procedimientos no están afectados por los errores ni por la calibración del
aparato indicador. La exactitud depende, exclusivamente, de la sensibilidad del galvanómetro o de
cualquier otro aparato indicador que se utilice. La exactitud de la medida también es independiente del
valor de la tensión utilizada para la medida
La Figura muestra la disposición eléctrica del circuito.
En la Figura vemos que, Rx es la resistencia cuyo valor queremos determinar, R1, R2 y R3 son resistencias
de valores conocidos, además la resistencia R2 es ajustable. Si la relación de las dos resistencias del
brazo conocido (R1/R2) es igual a la relación de las dos del brazo desconocido (Rx/R3), el voltaje entre los
dos puntos medios será nulo y por tanto no circulará corriente alguna entre esos dos puntos C y B.
Para efectuar la medida lo que se hace es variar la resistencia R2 hasta alcanzar el punto de equilibrio. La
detección de corriente nula se puede hacer con gran precisión mediante el galvanómetro V.
La dirección de la corriente, en caso de desequilibrio, indica si R2 es demasiado alta o demasiado baja. El
valor de la F.E.M. (E) del generador es indiferente y no afecta a la medida.

4. Cuando el puente esta construido de forma que R3 es igual a R2, Rx es igual a R1 en condición de
equilibrio (corriente nula por el galvanómetro).
Asimismo, en condición de equilibrio siempre se cumple que:
Desarrollo de la ecuación
La topología del Puente de Wheatstone es la mostrada en la Figura.
Las resistencias R1 y R3 son resistencias de precisión, R2 es una resistencia variable calibrada,
Rx es la resistencia bajo medición y G es un galvanómetro de gran sensibilidad. Si variamos R2
hasta que el galvanómetro indique cero corrientes, se cumplirá que:
Donde:

5. Por lo tanto:
De aquí podemos deducir:
Por lo tanto:
El máximo valor que se puede medir en le circuito viene dado por esta ecuación con la
resistencia variable en su máximo ohmiaje
Factores de los que depende la exactitud del puente.
La exactitud y precisión con la que determinemos el valor de Rx de una resistencia con un
puente de Wheatstone dependen de los siguientes factores:
1.- De la exactitud y precisión de las otras tres resistencias que constituyen el puente. Si Rx está
dada por la expresión:
El error relativo de Rx en función de los errores relativos de las resistencias está dado por la
expresión:

6. 2.- De los valores de las resistencias de precisión R1 y R3. Cuanto menores sean los valores
nominales de dichas resistencias, mayores serán las corrientes en el circuito, y será más simple
detectar variaciones de las mismas.
3.- Del valor de la fuente E. Cuanto mayor sea dicho valor, mayores serán las corrientes en el
circuito, por lo que será más simple detectar variaciones en sus valores. Debido a las
condiciones impuestas sobre la batería y las resistencias, se tienen que realizar los diseños
tomando en cuenta las limitaciones de potencia de estas últimas.
4.- De la sensibilidad del galvanómetro. Cuanto mayor sea dicha sensibilidad se podrá apreciar
mejor la corriente ig, y por lo tanto se podrán ajustar las resistencias con más precisión para
que la corriente sea cero.
Sensibilidad del puente de wheatstone.
La sensibilidad del puente de Wheatstone se define como el número de divisiones que deflecta
el galvanómetro cuando se produce una variación en la resistencia incógnita (Rx) o en la
resistencia de ajuste (R2). La sensibilidad del puente viene dada por:
Variantes del puente de Wheatstone
Variantes del puente de Wheatstone se pueden utilizar para la medida de impedancias,
capacitancias e inductancias
La disposición en puente también es ampliamente utilizada en instrumentación electrónica.
Para ello, se sustituyen una o más resistencias por sensores, que al variar su resistencia dan
lugar a una salida proporcional a la variación. A la salida del puente (en la Figura 1, donde está
el galvanómetro) suele colocarse un amplificador.

7. Construcción de un puente de Wheatstone
Equipamiento básico recomendado: Resistencias de carbón de 10 kΩ. Un potenciómetro de 10
kΩ. Una fuente de tensión continua o batería. Un milivoltímetro.
Construya un puente de Wheatstone usando cuatro resistencias de aproximadamente 10 kΩ,
con una de ellas (R1) variable. Elija una resistencia limitadora r, de modo que las corrientes en
las distintas ramas del puente no excedan las corrientes máximas permitidas en las resistencias
que lo forman. Para este experimento es aconsejable usar para R1 un potenciómetro o caja de
resistencia; en particular, se puede usar un potenciómetro que tenga un contador de vueltas o
un dial que indique la posición de su punto medio, o bien una caja de resistencias que permita
cambiar su valor de modo controlable.
Sugerencias de trabajo:
_ Si la resistencia R1 no está calibrada, usando un óhmetro, calibre el dial dela resistencia R1,
de modo de poder conocer en lo sucesivo el valor de esta resistencia por medio de la lectura
del dial.

8. Conclusión
Un puente de wheatstone puede ser una gran herramienta de laboratorio ya que mediante este
mismo principio se puede construir variantes de gran precisión para medir inductancias,
capacitancia e impedancias. Su facilidad de diseño hace posible que cualquier persona con
conocimientos básicos de electrotecnia pueda construir uno para su uso exclusivo.
La electricidad y el magnetismo como ramas de la física, son ciencias ricas en fenómenos
fácilmente apreciables, no sólo por métodos indirectos y cálculos, sino también mediante la
observación de sucesos y cambios que estos provocan a los objetos y al ambiente.

9. Referencias
http://es.wikipedia.org/wiki/Puente_de_Wheatstone
http://labs123.galeon.com/Guia9labfis2.pdf
http://www.cecyt7.ipn.mx/recursos/polilibros/Fisica%203/214-
_puente_de_wheatstone.html
http://www.mitecnologico.com/Main/PuentesDeWheatstone
http://www.uco.es/investiga/grupos/giie/cirweb/practicas/electrotecnia/etprat-4.pdf
http://www.labc.usb.ve/paginas/mgimenez/Lab_Circ_Electronicos_Guia_Teorica/Cap9.
pdf
http://www.youtube.com/watch?v=CI2OblejVNA