Experincia 10 Ponte de Wheatstone

Simone Fraiha

Sumrio

1. OBJETIVO

2. FUNDAMENTOS TERICOS

3. MATERIAL

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

5. TRATAMENTO DE DADOS

1. OBJETIVO

Estudo da ponte de Wheatstone e sua aplicao na determinao de uma resistncia desconhecida.

2. FUNDAMENTOS TERICOS

A ponte de Wheatstone usada para calcular uma resistncia cujo valor desconhecido.

Na figura acima R1, R2, R3 e R4 so resistores, sendo R2 e R4 um reostato (resistor cujo valor de resistncia pode ser varivel). A um ampermetro e uma fonte de tenso contnua.

Reostato

Reostatos so resistores cujas resistncias so variveis podendo ser ajustadas entre certos limites, permitindo conseqentemente o ajuste da corrente em um certo circuito.

Os reostatos em geral so constitudos por um fio enrolado em um suporte de porcelana e por um contato ligado a um cursor que pode ser deslocado sobre o enrolamento.

O suporte de porcelana, no caso dos reostatos de que dispomos cilndrico.

O reostato apresenta trs terminais acessveis como mostra a figura e pode ser utilizado de acordo com uma das possibilidades abaixo:

a) Usando os terminais A e C a resistncia ser nula para C = A e mxima para C = B.

b) Usando os terminais B e C a resistncia ser nula para C = B e mxima para C = A. c) Usando os terminais A, B e C a resistncia ser fixa entre A e B e varivel entre A e C ou B e C (caso que utilizamos no circuito divisor de tenso).

O mtodo de medida baseia-se na comparao de resistncias conhecidas com resistncia cujo valor desconhecido e que deve ser calculada. Para se conseguir a medida, deve-se equilibrar a ponte, o que se consegue por um ajuste conveniente das resistncias at que o ampermetro no indique nenhuma deflexo, sendo ento nula a corrente no ramo CD. No caso da figura o ajuste feito no reostato colocado entre os pontos A e B, movendo-se o seu cursor at que o ampermetro indique uma corrente igual a zero (situao de equilbrio).

Na situao de equilbrio, o potencial do ponto C igual ao potencial do ponto D. Logo a corrente i1 que atravessa o resistor R1 a mesma que atravessa o resistor R3 e a corrente i2 que atravessa o resistor R2 a mesma que atravessa R4. Aplicando a definio de resistncia, para os resistores R1 e R2 e sendo as d.d.p. nos trechos AC e AD respectivamente, VA VC e VA VD, temos:

Analogamente, nos trechos CB e DB, temos:

Como no equilbrio da ponte VC = VD, obtemos das relaes (1) e (2) anteriores que:

e 2211 iRVViRVV DACA

4433 e iRVViRVV BDBC

Como no equilbrio da ponte VC = VD, obtemos que:

2

413

24

22

13

11

24

22

13

11

4231

4433

2211

e

: e logo equilbrio No

e

e

R

RRR

iR

iR

iR

iR

iR

iR

VV

VV

iR

iR

VV

VV

iiiiVV

iRVViRVV

iRVViRVV

BC

CA

BC

CA

DC

BDBC

DACA

3. MATERIAL

- 1 Fonte de Corrente Contnua

- 1 Ampermetro

- 1 Reostato

- 2 Resistores comuns

- Cabos

1. Monte o circuito da figura; 2.Coloque o cursor do reostato no ponto mdio; 3. Coloque a chave seletora da escala do ampermetro no maior valor; 4. Chame o professor para conferir o circuito e ligue a fonte em 10 V;

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

5. A ponte estar em equilbrio quando o ampermetro estiver zerado na escala mais sensvel;

6. Leia os valores das resistncia de R1, e R3teo, pelo cdigo de cores;

1. Calcule o valor experimental de R3exp utilizando a expresso de equilbrio da ponte.

5. TRATAMENTO DOS DADOS

2. Calcule o erro:

xL

xRR

1exp3

%100%3

exp33

3

teo

teo

RR

RR