El puente de Wheatstone es un circuito utilizado para medir resistencias de forma precisa. Consiste en tres resistencias conocidas y una desconocida conectadas en forma de diamante. Al igualar las corrientes que fluyen a través de los brazos, la resistencia desconocida puede calcularse a partir de los valores conocidos. Variando una resistencia ajustable, el puente puede equilibrarse para cualquier valor desconocido.

1. REBECA ISLAS BADILLO

2. Las mediciones más precisas de la resistencia se obtienen con un circuito llamado
puente de Wheatstone, en honor del físico británico Charles Wheatstone. Este
circuito consiste en tres resistencias conocidas y una resistencia desconocida,
conectadas entre sí en forma de diamante. Se aplica una corriente continua a
través de dos puntos opuestos del diamante y se conecta un galvanómetro a los
otros dos puntos. Cuando todas las resistencias se nivelan, las corrientes que
fluyen por los dos brazos del circuito se igualan, lo que elimina el flujo de
corriente por el galvanómetro. Variando el valor de una de las resistencias
conocidas, el puente puede ajustarse a cualquier valor de la resistencia
desconocida, que se calcula a partir los valores de las otras resistencias. Se utilizan
puentes de este tipo para medir la inductancia y la capacitancia de los
componentes de circuitos. Para ello se sustituyen las resistencias por inductancias
y capacitancias conocidas. Los puentes de este tipo suelen denominarse puentes
de corriente alterna, porque se utilizan fuentes de corriente alterna en lugar de
corriente continua. A menudo los puentes se nivelan con un timbre en lugar de un
galvanómetro, que cuando el puente no está nivelado, emite un sonido que
corresponde a la frecuencia de la fuente de corriente alterna; cuando se ha
nivelado no se escucha ningún tono.
PUENTE DE WHEASTONE

3. 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.
PUENTE DE WHEASTONE

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:
Si los valores de R1, R2 y R3 se conocen con mucha
precisión, el valor de Rx puede ser determinado
igualmente con precisión. Pequeños cambios en el
valor de Rx romperán el equilibrio y serán claramente
detectados por la indicación del galvanómetro.
De forma alternativa, si los valores de R1, R2 y R3 son
conocidos y R2 no es ajustable, la corriente que fluye a
través del galvanómetro puede ser utilizada para
calcular el valor de Rx siendo este procedimiento más
rápido que el ajustar a cero la corriente a través del
medidor.
PUENTE DE WHEASTONE

5. Imagen de un Puente de Wheatstone típico

6. El puente Kelvin es una modificación del Wheatstone y
proporciona un gran incremento en la exactitud de las
mediciones de resistencias de valor bajo, y por lo general
inferiores a 1 ohm. Considérese el circuito puente de la
figura, donde Ry representa la resistencia del alambre de
conexión de R3 a Rx . Son posibles dos conexiones del
galvanómetro, en el punto m ò en el punto n. Cuando el
galvanómetro se conecta en el punto m, la resistencia Ry del
alambre de conexión se suma a la desconocida Rx,
resultando una indicación por arriba de Rx. Cuando la
conexión se hace en el punto n, Ry se suma a la rama del
puente R3 y el resultado de la medición de Rx será menor
que el que debería ser, porque el valor real de R3 es más alto
que su valor nominal debido a la resistencia Ry. Si el
galvanómetro se conecta en el punto p, entre m y n, de tal
forma que la razón de la resistencia de n a p y m a p iguale la
razón de los resistores R1 y R2, entonces.
PUENTE DE KELVIN

7. PUENTE DE KELVIN

8. PUENTE DOBLE DE KELVIN

9. Compara una inductancia con una capacitor. Este
puente es muy adecuado
para medir inductancia en función de la capacidad,
dado que los capacitores ordinarios están
R1 C1 R2 mucho mas cerca de ser patrones de reactancia sin
1 1 1 perdidas, que los inductores. Además la
ecuación de equilibrio del puente de Maxwell para la
+ componente inductiva es independiente de
1 las perdidas asociadas con la inductancia y también
+
-
1 de la frecuencia con que se mide.
- Este puente es conveniente para la medición de
R4 inductancias de cualquier magnitud, siempre que
1 el Q de la misma no sea muy elevado a la frecuencia
de medición.
R3
1 Z1 =1/R1+ C1 Z2 = R2
L4
1
Z4 = R4 + L4
Z3 = R3
PUENTE DE MAXWELL

10. Se usa mucho para medir capacidad y el factor de
potencia de los capacitores. Se lo puede considerar
como una modificación del puente de relación de
resistencias en la que la resistencia de perdida R4
R1 C1 R2 del capacitor que se ensaya C4 se equilibra por el
1 1 1 capacitor variable C3 mas bien que con el patrón
de capacidad C1. El Q del capacitor en ensayo
+ queda determinado por la frecuencia y el valor de
1 la capacidad C3 que se necesita para lograr el
+
-
1 equilibrio. En consecuencia para una frecuencia
- dada ella escala del C3 puede calibrarse en valores
C4 de D =1/Q del capacitor ensayado. La precisión con
1 que se mide D es muy buena aun cuando la
magnitud sea pequeña.
C3
1 Z1 = 1/ R1+ C1 Z2 = R2
R4
1 Z3 = C3 Z4 = R4 + C4
PUENTE DE SHERING

11. Es un puente para medir capacidad en
función de capacidad, considera
C1 C2
1 capacidades ideales (sin perdidas).
1
Considerando el esquema del puente:
+
1
+
-
1
- Z1 = C1 Z2 = C2
Z3 = R3 Z4 = R4
R4
R3 1
1 C1 = C2 R3 / R4
PUENTE DE SAUTY

12. Usa el mismo esquema que el anterior pero
C1 C2 el capacitor incógnita (por ejemplo C1) es
1 1
un capacitor imperfecto con perdidas por lo
que para poder equilibrar el puente hay
r2 que agregar una resistencia variable a la
R1 1
1 + otra rama capacitiva.
1
+
-
1
- Z1 = R1 + C1 Z2 = r’2+ C2
R4 Z3 = R3 Z4 = R4
1
R3
1
PUENTE DE WIEN

13. http://www.geocities.com/jjrc_79/electronica/fundamentos/mediciones/mediciones.htm
http://www.cie.uva.es/optica/Practicas/primero/fisica/ptewheatstone/ptewheatstone.htm
http://148.202.148.5/cursos/17721/modulo2/2p5/2p5.htm
WWW.HERTIG.COM.AR
WWW.WIKIPEDIA.COM
REFERENCIAS DOCUMENTALES