JUAN SEBASTIAN PENAGOSJUAN SEBASTIAN ALFONSO

PUENTES DE MEDICIÓN

• PUENTE DE WHEATSTONE.• PUENTE DE WIEN.• PUENTE DE MAXWELL.• PUENTE DE HAY.

• PUENTE DE KELVIN O THOMPSON.

• PUENTE DE ANDERSON.• PUENTE DOBLE DE KELVIN• PUENTE DE SCHERING.

PUENTE DE WHEATSTON

• El puente de Wheatstone es un instrumento de gran precisión que puede operar en corriente continua o alterna y permite la medida tanto de resistencias óhmicas como de sus equivalentes en circuitos de comente alterna en los que existen otros elementos como bobinas o condensadores (impedancias).

PARA DETERMINAR EL VALOR DE UNA RESISTENCIA ELÉCTRICA BASTARÍA CON COLOCAR ENTRE SUS EXTREMOS UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL (V) Y MEDIR LA INTENSIDAD QUE PASA POR ELLA (I), PUES DE ACUERDO CON LA LEY DE OHM, R=V/I. SIN EMBARGO, A MENUDO LA RESISTENCIA DE UN CONDUCTOR NO SE MANTIENE CONSTANTE, POR EJEMPLO, CON LA TEMPERATURA Y SU MEDIDA PRECISA NO ES TAN FÁCIL. EVIDENTEMENTE, LA SENSIBILIDAD DEL PUENTE DE WHEATSTONE DEPENDE DE LOS ELEMENTOS QUE LO COMPONEN, PERO ES FÁCIL QUE PERMITA APRECIAR VALORES DE RESISTENCIAS CON DÉCIMAS DE OHMIO.

• CUANDO EL PUENTE SE ENCUENTRA EN EQUILIBRIO: R1 = R2 Y RX = R3 DE DONDE R1 / RX = R2 / R3. EN ESTE CASO LA DIFERENCIA DE POTENCIAL (LA TENSIÓN) ES DE CERO "0" VOLTIOS ENTRE LOS PUNTOS A Y B, DONDE SE HA COLOCADO UN AMPERÍMETRO, QUE MUESTRA QUE NO PASA CORRIENTE ENTRE LOS PUNTOS A Y B (0 AMPERIOS). CUANDO RX = R3, VAB = 0 VOLTIOS Y LA CORRIENTE = 0 AMPERIOS. SI NO SE CONOCE EL VALOR DE RX, SE DEBE EQUILIBRAR EL PUENTE VARIANDO EL VALOR DE R3. CUANDO SE HAYA CONSEGUIDO EL EQUILIBRIO, RX SERÁ IGUAL A R3 (RX = R3). R3 DEBE SER UNA RESISTENCIA VARIABLE CON UNA CARÁTULA O MEDIO PARA OBTENER VALORES MUY PRECISOS.

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PUENTE DE WIEN

• UN CIRCUITO PUENTE DE CA, EN EL QUE UNA RAMA CONSTA DE UNA RESISTENCIA Y UNA CAPACITANCIA EN SERIE, Y LA CONTIGUA DE UNA RESISTENCIA Y UNA CAPACITANCIA EN PARALELO, SIENDO LAS DOS RAMAS RESTANTES PURAMENTE RESISTIVAS (FIGURA), SE USA PARA MEDIDA DE CAPACITANCIAS EN TÉRMINOS DE RESISTENCIA Y FRECUENCIA.

• EN EQUILIBRIO SE APLICAN LAS SIGUIENTES ECUACIONES:

• LAS CUALES DAN LUGAR A LAS SIGUIENTES EXPRESIONES PARA C1 Y C2:

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PUENTE DE MAXWELL

• UNA RED EN PUENTE DE CA EN LA QUE UNA RAMA ESTÁ COMPUESTA DE UNA INDUCTANCIA Y UNA RESISTENCIA EN SERIE; LA OPUESTA, DE UN CONDENSADOR Y UNA RESISTENCIA EN PARALELO; Y LAS OTRAS DOS RAMAS, DE RESITENCIAS (FIGURA).

• SE USA PARA LA MEDIDA DE INDUCTANCIAS (EN FUNCIÓN DE UN CONDENSADOR CONOCIDO) O CAPACIDADES (EN FUNCIÓN DE UNA INDUCTANCIA CONOCIDA).

• ESTO NOS DA UNA RELACIÓN DE EQUILIBRIO DADA POR LA SIGUIENTE ECUACIÓN:

• Para evitar las dificultades al precisar el valor del condensador variable, este se puede sustituir por uno fijo y colocar en serie una o más resistencias variables.

• La complejidad adicional de usar un puente Maxwell sobre otros más simples se justifica donde hay inductancia mutua o interferencia electromagnética. Cuando el puente esté en equilibrio la reactancia capacitiva será igual a la reactancia inductiva, pudiéndose determinar la resistencia e inductancia de la carga (y).

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PUENTE DE HAY

• UN CIRCUITO PUENTE QUE SE UTILIZA PARA LA MEDIDA DE INDUCTANCIAS EN TÉRMINOS DE CAPACITANCIA, RESISTENCIA Y FRECUENCIA. SE DIFERENCIA DEL PUENTE DE MAXWELL EN QUE EL CONDENSADOR SE DISPONE EN SERIE CON SU RESISTENCIA ASOCIADA (FIGURA).

• SUS CONDICIONES DE EQUILIBRIO SON:

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PUENTE DE KELVIN O THOMPSON

• UNA MODIFICACIÓN DEL PUENTE DE WHEATSTONE QUE UTILIZA COMO ELEMENTOS DE COMPARACIÓN RESISTENCIAS MUY PEQUEÑAS, ESTE PUENTE PRESENTA UN PAR ADICIONAL, R3 Y R4, QUE GUARDAN LAS MISMA RELACIÓN QUE R1 Y R2. DONDE R5 Y R6, SON LAS RESISTENCIAS DE PEQUEÑO VALOR QUE SE UTILIZAN COMO ELEMENTO DE COMPARACIÓN Y R7 ES LA RESISTENCIA DESCONOCIDA.

• LA RELACIÓN DE EQUILIBRIO ESTA DADA POR:

• AUNQUE PRESENTA PROBLEMAS CON LA MEDICIÓN DE RESISTENCIAS DE VALOR MUY PEQUEÑO, DEBIDO A LA CONEXIÓN ENTRE LAS RESISTENCIAS, POR EL CABLE UTILIZADO EN DICHA CONEXIÓN, PUESTO QUE LA RESISTENCIA DE ESTOS CABLES PUEDE SER DEL ORDEN DE 1X Ω, ESTA ES DESPRECIABLE RESPECTO A RESISTENCIAS DE 100 Ω PERO A VALORES PEQUEÑOS PRESENTA INCONVENIENTE PARA LA MEDICIÓN.

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PUENTE DE ANDERSON

• UNA FORMA MODIFICADA DEL PUENTE DE MAXWELL UTILIZADA PARA LA MEDIDA DE INDUCTANCIAS EN TÉRMINOS DE CAPACITANCIA Y RESISTENCIA, EL PUENTE POSEE UNA RESISTENCIA ADICIONAL R5.

• SUS CONDICIONES DE EQUILIBRIO SON:

• PRESENTA LA VENTAJA DE QUE LAS CONDICIONES SON INDEPENDIENTES DE LA FRECUENCIA.

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PUENTE DOBLE DE KELVIN

• EL TERMINO PUENTE DOBLE SE USA DEBIDO A QUE EL CIRCUITO CONTIENE UN SEGUNDO JUEGO DE TRAMAS DE RELACIÓN FIGURA 5-5. ESTE SEGUNDO CONJUNTO DE RAMAS, MARCADAS A Y B EN EL DIAGRAMA, SE CONECTAN AL GALVANÓMETRO EN EL PUNTO P CON EL POTENCIAL APROPIADO ENTRE M Y N, LO QUE ELIMINA EL EFECTO DE LA RESISTENCIA RY. UNA CONDICIÓN ESTABLECIDA INICIALMENTE ES QUE LA RELACIÓN DE LA RESISTENCIA DE A Y B DEBE SER LA MISMA QUE LA RELACIÓN DE R1 Y R2.

• ECUACIONES QUE DESCRIBEN EL EQUILIBRIO DE ESTE PUENTE:

PUENTE DE SCHERING

• 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 DEL CAPACITOR QUE SE ENSAYA C4 SE EQUILIBRA POR EL CAPACITOR VARIABLE C3 MAS BIEN QUE CON EL PATRÓN DE CAPACIDAD C.

• ECUACIONES QUE DESCRIBEN EL EQUILIBRIO DE ESTE PUENTE:

• SE USA PARA MEDIR CAPACITANCIAS SIENDO ESTA SU CARACTERÍSTICA PRINCIPAL

BIBLIOGRAFÍA

• HTTP://WWW.SAPIENSMAN.COM/ELECTROTECNIA/PROBLEMAS11-A.HTM• HTTP://WWW.SLIDESHARE.NET/CUCO66/PUENTES-DE-MEDICIN• HTTP://NIKITA9203.BLOGSPOT.COM/2012/10/PUENTES-DE-MEDICION.HTM

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