Pont de Wheatstone

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Un pont de Wheatstone és un instrument elèctric de mesura inventat per Samuel Hunter Christie el 1832, millorat i popularitzat per Sir Charles Wheatstone a 1843. S'utilitza per mesurar resistències desconegudes mitjançant l'equilibri dels braços del pont. Aquests estan constituïts per quatre resistències que formen un circuit tancat, una de les quals la resistència sota mesura.

Figura 1.-Disposició del Pont de Wheatstone.

La Figura 1 següent mostra la disposició elèctrica del circuit i la Figura 2 correspon a la imatge real d'un pont de Wheatstone típic. A la Figura 1 Rx és la resistència el valor volem determinar, R 1 , R2 i R3 són resistències de valors coneguts, a més la resistència R2 és ajustable. Si la relació de les dues resistències del braç conegut (R 1 /R2) és igual a la relació de les dues del braç desconegut (Rx/R3), el voltatge entre els dos punts mitjans serà nul i per tant no circularà corrent alguna entre aquests dos punts C i B .

Per efectuar la mesura el que es fa és variar la resistència R2 fins a arribar al punt d'equilibri. La detecció de corrent nul es pot fer amb gran precisió mitjançant el galvanòmetre A.

La direcció del corrent, en cas de desequilibri, indica si R2 és massa alta o massa baixa. El valor de la FEM (E) del generador és indiferent i no afecta la mesura.

Figura 2 .- Imatge d'un Pont de Wheatstone típic.

Quan el pont està construït de manera que R3 és igual a R2, Rx és igual a R1 en condició d'equilibri. (corrent nul pel galvanòmetre).

Així mateix, en condició d'equilibri sempre es compleix que:

 R_x = \frac{R_1 \times R_3}{R_2}

Si els valors de R 1 , R2 i R3 es coneixen amb molta precisió, el valor de Rx pot ser determinat igualment amb precisió. Petits canvis en el valor de Rx trencaran l'equilibri i seran clarament detectats per la indicació del galvanòmetre.

De forma alternativa, si els valors de R 1 , R2 i R3 són coneguts i R2 no és ajustable, el corrent que flueix a través del galvanòmetre pot ser utilitzada per calcular el valor de Rx d'aquesta manera procediment més ràpid que el ajustar a zero el corrent a través del mesurador.

Variants[modifica | modifica el codi]

Variants del pont de Wheatstone es poden utilitzar per a la mesura de impedància s, capacitància i inductància s

La disposició en pont també és àmpliament utilitzada en instrumentació electrònica. Per a això, es substitueixen una o més resistències per sensors, que en variar la seva resistència donen lloc a una sortida proporcional a la variació. A la sortida del pont (a la Figura 1, on hi ha el galvanòmetre) s'hi sol col·locar un amplificador.

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Pont de Wheatstone