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Experimento del puente del medidor utilizando el principio del puente de Wheatstone

marzo 26, 2020
profesor-de-fisica - fsica dibujos 1024x683

¿Qué es el puente de piedra de trigo? Un puente de Wheatstone es un circuito eléctrico utilizado para medir una resistencia eléctrica desconocida al equilibrar dos patas de un circuito de puente, una de las cuales incluye el componente desconocido. Fue inventado por Samuel Hunter Christie en 1833 y sir Charles Wheatstone mejoró y popularizó en 1843. Aunque hoy en día los multímetros digitales proporcionan la forma más sencilla de medir una resistencia, el puente Wheatstone todavía se puede usar para medir valores muy bajos de resistencias en el rango de mili-ohmios.   Principal para el puente de piedra de trigo La disposición general del circuito del puente Wheatstone se muestra en la figura a continuación. Es un circuito puente de cuatro brazos donde el brazo AB, BC, CD y AD están formados por resistencias eléctricas P, Q, S y R, respectivamente. Entre estas resistencias P y Q se conocen resistencias eléctricas fijas y estos dos brazos se denominan brazos de relación. Se conecta un galvanómetro entre los terminales B y D a través de un interruptor K2. La fuente de voltaje de este puente Wheatstone está conectada a los terminales A y C a través de un interruptor K1 como se muestra. Una resistencia variable S está conectada entre el punto C y D. El potencial en el punto D se puede variar ajustando el valor de la resistencia variable. Si variamos el valor de resistencia eléctrica del brazo CD, el valor de la corriente I2 también variará a medida que el voltaje en A y C sea fijo. Si continuamos ajustando la resistencia variable, una situación puede ocurrir cuando la caída de voltaje a través de la resistencia S que es I2.S es exactamente igual a la caída de voltaje a través de la resistencia Q que es I1.Q. Por lo tanto, el potencial en el punto B se vuelve igual al potencial en el punto D, por lo tanto, la diferencia de potencial entre estos dos puntos es cero, por lo que la corriente a través del galvanómetro es nula. Entonces la desviación en el galvanómetro es nula cuando el interruptor K2 está cerrado. Aplicando la Ley de Kirchoff podemos encontrar fácilmente eso en esa condición P / Q = R / S Experimento del puente del medidor utilizando el principio del puente de Wheatstone El puente del medidor se basa en el principio del puente de piedra de trigo y se utiliza para encontrar la resistencia de un conductor desconocido o para comparar dos resistencias desconocidas. El diagrama práctico se muestra en la figura siguiente.   Calculo R es resistencia conocida S es resistencia desconocida P es resistencia a través de AB Q es la resistencia entre BD AC es un cable de 1 m de largo hecho de maganin o constanan que tiene un área uniforme de sección transversal para que L1+ L2= 100 Suponiendo L1= L => L2= 100-L La resistencia desconocida ‘X’ del cable dado se obtiene por relación: X = RL2/ L1= R (100-L) / L Y la resistencia específica del material de un cable dado es oobtenido por = (3.14) r2X / l donde r = radio del cable y l = longitud del cable. Tarea del experimento Para averiguar la resistencia desconocida y el radio del cable usando meterbridge. Necesitamos tomar 5 lecturas y promediarlas para el cálculo Instrumentos necesarios para el experimento. 1) Puente medidor 2) Galvanómetro 3) caja de resistencia 4) Resistencia desconocida de longitud 1 m 5) cables de conexión 6) calibre de tornillo 7) Clave unidireccional 8) Jockey PROCEDIMIENTO Paso 1) Recoja todos los instrumentos y realice la conexión como se muestra en la figura anterior Paso 2) Saque un poco de resistencia adecuada «R» de la caja de resistencia (R. B). Paso 3) Toca el jinete en el punto A; vea que hay una desviación en el galvanómetro en un lado, luego toque el jockey en el punto C del cable, la desviación en el galvanómetro debe estar en el otro lado. Si es así, sus conexiones son correctas «. Paso 4) Ahora encuentre la posición del punto nulo donde la desviación en el galvanómetro se convierte en cero. La longitud de la nota AB (l) BC será (100 – l). Paso 5) Repita el procedimiento anterior para diferentes valores de «R». Tome al menos 5 lecturas Paso 6) Tenga en cuenta el punto donde el galvanómetro muestra 0 deflexiones, esto se llama punto de equilibrio. Paso 7) Mida la longitud del cable dado usando una escala ordinaria y el radio del cable usando un calibre de tornillo (tome cinco lecturas) Tabla de observación Tabla de resistencia desconocida (X) Calcule la resistencia media de la resistencia desconocida = (suma total de la resistencia de la resistencia desconocida de las 5 lecturas anteriores) / 5 Tabla de diámetro (d) LC de tornillo medidor = Corrección Cero = Diámetro medio del cable (d) = (Suma total del diámetro de más de 5 lecturas) / 5 Radio del cable (r) = d / 2 Longitud del cable = l Asegúrese de que todas las observaciones estén en las mismas unidades. Resistencia específica del cable = (3.14)r2X / l

Pregunta de Viva Voice para Meter Bridge / Wheat Stone Bridge Q1, ¿qué quieres decir con resistencia? Respuesta: cuando se aplica una diferencia de potencial a través de un conductor, los electrones libres comienzan a moverse en direcciones particulares. Mientras se mueven a través de los materiales, estos electrones chocan con otros átomos y moléculas. Se oponen a este flujo de electrones a través de él, esta oposición se llama resistencia Q2 ¿Explica la ley de resistencia? o ¿Cómo depende la resistencia de un cable de sus dimensiones? Respuesta: La resistencia de un cable depende de varios factores: 1. Es directamente proporcional a su longitud L. 2. Es inversamente proporcional a su área de sección transversal A. 3. Depende de la naturaleza del material. 4. También depende de la temperatura del cable. Q3 Responda estas a) ¿Cuál es el rango de baja resistencia? Años: baja resistencia: orden de 1 ohm y menos b) ¿Cuál es el rango de resistencia media? Respuesta: Resistencia media: 1 ohm hacia arriba a aproximadamente 0.1 M Ohm resistencias c) ¿Cuál es el rango de Alta resistencia Alta resistencia: Todas las resistencias del orden de 0.1 MOhm y hacia arriba Q4. ¿Explicar el puente de Wheatstone? Respuesta: El puente Wheatstone es un instrumento para realizar mediciones de comparación y funciona con un indicador de indicación nulo. Todos los detalles se explican anteriormente Q5. ¿Cuáles son los factores que afectan las mediciones de resistencia media? Respuesta: Los siguientes factores afectan las mediciones de resistencia media: 1. Resistencia de los cables de contacto. 2. Efectos termoeléctricos 3. efecto de la temperatura 4. resistencia de contacto 5. Cambio en la proporción de brazos 6. utilizando una alta resistencia Q6. ¿Cuáles son las limitaciones del puente Wheatstone? Respuesta: El uso del puente Wheatstone se limita a la medición de resistencias que van desde unos pocos ohmios hasta varios megaohmios. El límite superior se establece por la reducción de la sensibilidad al desequilibrio causada por los altos valores de resistencia. Q7. ¿Cuáles son los métodos utilizados para medir altas resistencias? Respuesta: Los diferentes métodos empleados para la medición de alta resistencia son: 1. Método de desviación directa 2. Método de pérdida de carga 3. Método MegaOhm 4. Megger P8: En una configuración de puente de medidor dada, el punto nulo se obtiene a una longitud de 1 cm. Si sin hacer ningún otro cambio, el radio del puente del medidor se duplica, ¿cuál sería la posición probable del punto nulo ahora? Responde lo mismo P9: ¿Qué le sucede a la resistividad de un cable cuando está doblemente doblado? P10: ¿Por qué utilizamos tiras gruesas de cobre para conectar el cable del puente del medidor al resto de la configuración? Q11: Nombre la unidad SI de la resistencia específica (resistividad). P12: ¿Por qué se usan alambres constantan o manganina para hacer las bobinas de resistencia en la caja de resistencia? Q13.¿Por qué el amperímetro siempre está conectado en serie y el voltímetro siempre está conectado en paralelo? P14 ¿Cuáles son los diferentes métodos utilizados para medir las resistencias medias? Respuesta: los diferentes métodos utilizados para medir resistencias medias son: 1. Método amperímetro-voltímetro 2. Método de sustitución 3. Método del puente de Wheatstone 4. Método del ohmímetro P15 ¿Cuáles son los diferentes métodos utilizados para medir las bajas resistencias? Respuesta: los diferentes métodos utilizados para medir resistencias medias son: 1. Potenciómetro 2. Método amperímetro-voltímetro 3. Método de doble puente Kelvin P16: ¿Por qué el galvanómetro muestra una desviación opuesta en el experimento del puente medidor? Respuesta: En el experimento del puente del medidor estamos usando un galvanómetro de centro cero. El galvanómetro tiene dos terminales; llamaremos a un terminal como X y al otro como Y Si VX > VY , entonces una corriente fluirá de X a Y a través del galvanómetro y hará que la aguja se mueva desde su posición central cero. Digamos que se mueve hacia la derecha. Si VX <VY, entonces la corriente se invertirá y la aguja se moverá hacia la izquierda desde su posición cero. Si VX = VY es decir, si la diferencia de potencial es cero, no fluye corriente a través del galvanómetro y la aguja permanece en su posición cero. Al ajustar el jockey, encontramos la posición donde no hay diferencia de potencial entre los dos terminales del galvanómetro.

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