PRÁCTICA DE LABORATORIO N° 4

CURSO : CIRCUITOS ELÉCTRICOS I

DOCENTE : PAREDES VILCA, Katia Ysabel

TEMA : PUENTE DE WHEATSTONE

ESCUELA : INGENIERIA MECATRÓNICA

CICLO : IV

TURNO : MAÑANA

HORARIO : Lunes 10:30 – 12:10 horas

FECHA DE REALIZACIÓN : Lunes 20 de enero de 2013

FECHA DE ENTREGA : Lunes 10 de febrero de 2013

2013-3

OBJETIVO

Mediante esta experiencia, se pretende reconocer y dar importancia a los Puentes de Wheatstone, ampliamente utilizado en nuestra carrera profesional, que es la Ingeniería Mecatrónica, en forma de circuitos (alarmas, sensores, otros).

MATERIALES

Multímetro Digital

Protoboard.

Fuente de poder DC.

6 Resistencias (1kΩ a 10 kΩ).

1 Potenciómetro.

1 Diodo Les.

Cables conectores.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Puente de Wheatstone

El Puente Wheatstone es un circuito especial formado por 5 resistencias dispuestas de tal forma que los puntos centrales tienen el mismo potencial (Va y Vb).

La rama central R0 convierte en RINCE (se puede retirar o reemplazar por un circuito).

Según el gráfico:

Ecuación de Equilibrio del Puente Wheatstone:

R1R4=R3R2

Entonces: IR0=0 y V R0=0, Por lo tanto R0 puede tomar cualquier valor (0, α, etc.).

PROCEDIMIENTO

1. Armar el Circuito N°1

Completar la tabla adjunta con las siguientes mediciones:

- Ajustar el potenciómetro hasta alcanzar el equilibrio en los Puentes Wheatstone.

- Medir con el Multímetro cada una de las resistencias.- Medir voltajes, corrientes y determinar la potencia en cada uno de los

elementos del Circuito.

Elementos

Valor (kΩ) Voltaje (v) Intensidad (mA) Potencia (mW)

R1

R2

R3

R4

R5

PE1

2. Armar el circuito N°2:

Completar la tabla adjunta con las siguientes mediciones:

- Ajustar el potenciómetro hasta alcanzar el equilibrio en los Puentes Wheatstone.

- Medir con el Multímetro cada una de las resistencias.- Medir voltajes, corrientes y determinar la potencia en cada uno de los

elementos del Circuito.

Elementos

Valor (kΩ) Voltaje (V) Intensidad (mA) Potencia (mW)

R1

R2

R3

R4

R5

R0

PE1E2

3. Armar el Circuito N°3

a. Ajustar el potenciómetro hasta alcanzar el equilibrio en los Puentes Wheatstone.

b. Medir voltajes, corrientes y determinar la potencia en cada uno de los elementos del circuito.

Elementos

Valor (kΩ) Voltaje (V) Intensidad (mA) Potencia (mW)

R1

R2

R3

R4

R0

LedP

E1EX

Circuito nº 1

V = I. R

7 = I. 8,23

I = 0, 85 mA

Cálculo para el valor de P

R2 RP = R3 R4

2,2 Rp = 6,2 x 1

Rp = 2, 82 k Ω

Req = (R2 + R3) (R4 + P) = (8,4) (3, 82) = 2,63 k Ω( R3 + r2) + ( R4+ P) 8,4 + 3,82

DIVISIÓN TENSION

V1= Є Ri = 7 x 5, 6 = 4,76 VR1 + Req 2,63 + 5,6

Veq = 7x 2,63 = 2,24 V2,63 + 5,6

Ieq = 2,24 = 0,85 mA2,63 k Ω

DIVISIÓN DE CORRIENTE

I R2, 23 = I + (R4 + P)(R4 +p) + (R2 + R3)

I R2, 23 = 0,85 x 3,82 12,22

I R2, 23 = 0,27 mA

VR2 = 2,2 k Ω x 0,27 mA = 0,594 v

VR3 = 6,2 k Ω x 0,27 mA = 1,674 v

IR4.p= I + (R2 +R3) 12,22

IR4,p = 0,58 mA

VR4 = 0,58 mA x 1 k Ω = 0,58

Vp = 0,58 x 2,82 = 1,635 v

Circuito nº 2

V= I. R

I = 13 1,24 I= 10, 48 mA

CALCULO DE P

(6,9) (3,3) = P x 2,56

P = 0,89 k Ω

R 2,4 = 0,69 k Ω

R 1,5 = 2,56 k Ω

DIVISION DE CORRIENTE

I=r3,1,5 = It P+R2,4 (P+R2,4)+ (R3+R4,5)

IR3,1,5= 10,48 X 1,58 7,44

IR3,1,5 = 2,2 mA

VR3=2,2 X 3,3 = 7,26 V

IR1= 2,2 X R5 IR1= 2,2 X 4,,7

R1+ R5 10,3

IR1= 2,2 X 5,6 IR5= 1, 004mA 10,3

IR1= 1,2 mA VR5= 1, 004 X 5,6 = 5,62 V

VR1= 1,2 X 4,7 = 5,64 V

IR2,4,.p= It + R3 +R1,5 7,44

IR2,4,.p= 10,48 + 5,86 = 8,25 Ma 7,44 Vr4 = 5,67 x 1k = 5,67 v VP= 8,25 X 0,89 0 7,34 V IR2 = 8,25 X 1K = 2,58 mA 3,2

VR2 = 2,58 X 2,2 = 5,68 V

IR4 = 8,25 X 2,2 = 5,67 mA 3,2

Circuito nº 3

Calculo de P

P.R 4 = r2 r3

P 3,3 = 1,2,2

P = O,67 k Ω

I P,R 3 = I + X R3+R4 (P + R3)+ (R2 + R3)

I P,R 3 = 6,98 4,3 = 4,19 mA 7,17

VP= 0,67 X 4,19 = 2,80V

VR3= 4,19 X 2,2 = 921

Req= (P +R3) (P +R3) (P + R3)+ (R2 + R3)Req = 1,72 K Ω

V= IR

12 = I I = 6,98 mA1,72

I,R2R3 = I+ X 2,87

7,17

IR2R1 = 6,98 2,87 = 2,79 mA 7,17

VR2 = 2,79 X 1 = 2,79V

VR4 = 2,79 X 3,3 = 9,2 V