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Experiência 15:   Ponte de  Wheatstone

Objetivos
  • Verificar experimentalmente a operação de uma ponte de Wheatstone para medida de resistência elétrica.

Material Usado
1 Multímetro digital
1 Matriz de pontos
1 Bateria de 9 V com terminais
Cabinhos para conexão
1 Potenciômetro de  1 k
Resistores: 100/470/820/10 k


Introdução Teórica
A ponte de  Wheatstone é basicamente usada para medir resistência, mas pode ser usada na  medida de qualquer grandeza   física contanto que exista o transdutor adequado.  O  circuito básico está indicado na Figura 1. Desconsiderando por um momento o  instrumento, este  circuito pode ser entendido como sendo dois divisores de  tensão, ABD e ACD, ligados  em paralelo e a  uma fonte de tensão E. As tensões  nos pontos  B e C podem ser escritas como sendo:




Figura 1 -  Ponte de Wheatstone

É possível obter  uma condição para que estas duas tensões sejam iguais, desta forma ao inserirmos  o instrumento entre os pontos C e B nenhuma corrente passará através dele. Esta  condição ocorrerá quando:

UC=UB   ou



Nestas condições a ponte  está  balanceada. Se no lugar de R2 for colocado  um  potenciômetro,   ou  uma década resistiva, e se  R1=R2, no equilíbrio  o  valor de  RX = RV desta forma é possivel  ler o valor de RX diretamente em uma escala, Figura 2.


Figura 2 -   ( a ) ponte com potenciometro  de ajuste de zero ( b ) escala graduada do potenciometro


Se na Figura 1  R1 = 10. R3      neste  caso podem ser  usados  valores de resistência bem maiores do que no caso em que R1 = R3.
Da mesma forma se   R1 = R3 /10 podem medir  valores de resistência bem menores do que no caso em  que  R1 = R3

No caso mais comum o galvanômetro usado é de zero central permitindo corrente  nos dois sentidos. Quanto mais sensível for o galvanômetro mais precisão na  medida. Devido ao alto custo desse tipo de instrumento na experiência será usado  o amperímetro digital na menor escala  possível.

Procedimento  Experimental
1. Monte o circuito da Figura 3a na MP, varie o potenciômetro  até obter a menor corrente possível em qualquer sentido (use a menor escala de  corrente possível).


                      
                                                                   ( a )                                                                                ( b )
Figura 3  - Ponte de Wheatstone ( a ) circuito ( b )   layout na MP

2. Após obter a menor corrente possível (equilíbrio da ponte),   retire o potenciômetro e meça   a sua resistência conforme  Figura 4. O valor medido é igual a RX. Compare com o valor nominal de  Rx.

RX=___________


Figura 4 -   Medindo a resistência no potenciômetro após equilíbrio da  ponte  layout na MP


3. Escreva as suas conclusões.

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Bibliografia: Analise de Circuitos em Corrente  Contínua - Rômulo Oliveira Albuquerque Editora Erica

 
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