Ponte de Wheatstone

A ponte de Wheatstone é um esquema de montagem de elementos elétricos que
permite a medição do valor de uma resistência elétrica desconhecida. Foi desenvolvido
por Samuel Hunter Christie em 1833, porém foi Charles Wheatstone quem ficou famoso
com a montagem, tendo-o descrito dez anos mais tarde.
O circuito é composto por uma fonte de tensão, um Voltímetro e uma rede de quatro
resistores, sendo três destes conhecidos e ajustáveis. Para determinar a resistência
do resistor desconhecido os outros três são ajustados e balanceados até que
acorrente elétrica medida no galvanômetro seja nula
Ponte de Wheatstone
É um instrumento capaz de medir a resistência elétrica com extrema precisão, porém
com o transdutor adequado pode ser usada para medir outras grandezas.
O circuito
O circuito ponte de Wheatstone, nada mais é que dois divisores de resistivos onde
três valores de resistências são conhecidos e um não, um galvanômetro que mede a
corrente de forma indireta e uma bateria que alimenta o circuito.
O galvanômetro é usado para verificar o equilíbrio do circuito, ou seja, se as tensões VA
e VB forem iguais não haverá corrente passando pelo galvanômetro e, portanto, não
haverá deflexão do ponteiro.
Se o circuito estiver desequilibrado haverá uma corrente circulando pelo galvanômetro,
e portanto, o ponteiro sofrerá uma deflexão indicando o desequilíbrio.
Se Va é igual VB
R2.R3 = R4.R1
Deduzindo dessa forma podemos calcular um dos 4
resistores. Caso este não tenha uma valor declarado
Ex.:
Qual o valor do R4 para que
a ponte fique em equilíbrio ?
Resolução
R2.R3 = R4.R1
R4 = (R2.R3) /R1
R4 = 2200.3600 /1200
R4 = 6600 ohms
Encontrando a resistência desconhecida
Para calcular a resistência desconhecida usamos um resistor variável no lugar de um
dos resistores, além de outros dois resistores todos de valor conhecido.
Ajusta-se o resistor variável ate que não haja diferença de potencial entre os terminais A
e B, sem corrente no galvanômetro é só calcular a resistência desconhecida.
Varia-se o potenciômetro ate que a
ponte entre em equilíbrio ou seja IG = 0
Assim podemos calcular Rx
(RV x R2)
Rx = --------------R4
Se os valores de todos os quatro resistores
forem conhecidos e o valor da fonte de
tensão também, além disso a resistência do
galvanômetro for grande o suficiente de modo
que o valor de IG possa ser desconsiderada,
então a tensão no meio da ponte VG pode ser
calculada encontrando-se os valores dos
divisores de tensão e subtraindo um do outro.
Ex.:
Ex.:
=
1) No circuito abaixo é nula a corrente no
fio de resistência R. Qual é o valor, em
ohms, da resistência X?
3) No circuito abaixo calcular o valor, em
ohms, da resistência Rx e a resistência
total.
2) Qual deve ser a resistência X em
função de R1, R2 e R3, de forma que
nenhuma corrente circule no medidor G
da figura?