PONTE DE WHEATSTONE

OBJETIVOS:

a) analisar o funcionamento de uma ponte de Wheatstone em equilíbrio;

b) analisar o funcionamento de uma ponte de Wheatstone em desequilíbrio.

INTRODUÇÃO TEÓRICA

A ponte de Wheatstone é um circuito eletrônico de vasta aplicação em aparelhos de medição tais como: medidores de resistência, termômetros, etc.

Seu circuito básico é mostrado abaixo:

Quando a ponte está em equilíbrio, obedecendo uma certa relação entre seus resistores, a tensão na saída (VOUT) será igual a zero.

Para que isso ocorra devemos ter:

Daí podemos então deduzir como fica a relação entre esses resistores:

Desta forma, para qualquer tensão de entrada, a tensão na saída será sempre zero, desde que obedecidas as relações deduzidas acima. Nestas condições, dizemos que a ponte está em equilíbrio.

Para desequilibrar a ponte, basta alterar o valor de qualquer um dos resistores.

A tensão VOUT então poderá assumir valores negativos ou positivos (supondo o ponto D como referência).

PARTE PRÁTICA

MATERIAIS NECESSÁRIOS

1 - Módulo de ensaios ETT-1

1 - Multímetro analógico ou digital

1 - Execute a fiação do circuito abaixo:

R20 = 10k

R17 = 4,7k

R16 = 3,3k

P2 = Trimpot de 15k

E = 18V

2 - Ligue o circuito, ajuste VOUT para saída zero e faça as seguintes medições:

VAB = _____________

VBC = _____________

VAD = _____________

VDC = _____________

3 - Com a ponte em equilíbrio e baseando-se nas medidas obtidas no item 2, calcule as correntes I1 e I2:

I1 = _______________

I2 = _______________

4 - Calcule o valor da resistência, que P2 foi ajustado para equilibrar a ponte (apresentar os cálculos).

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5 - Desligue o circuito da rede e desligue também um dos extremos de P1. Meça a resistência ôhmica nos extremos de P2 e compare com o valor calculado no item 4:

RP2 (calculada) = ______________

RP2 (medida) = ­­­________________

6 - Religue P2 e ligue o circuito. Ajuste VOUT para 2 volts, de forma que o ponto B fique mais negativo do que o ponto D e faça as seguintes medições:

VAB = _____________

VBC = _____________

VAD = _____________

VDC = _____________

7 - Com a ponte em desequilíbrio e baseando-se nas medidas obtidas no item 6, calcule as correntes I1 e I2:

I1 = _______________

I2 = _______________

8 - Calcule o valor da resistência que P2 foi ajustado para equilibrar a ponte (apresentar os cálculos).

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9 - Desligue o circuito da rede e desligue também um dos extremos de P2. Meça a resistência ôhmica nos extremos de P2 e compare com o valor calculado no item 4.

RP2 (calculada) = ______________

RP2 (medida) = ­­­_______________

10 - Compare as medições obtidas nos itens 2 e 6 (ponte equilibrada e desequilibrada respectivamente), relacionando as variações ocorridas. Preencha a tabela abaixo:

Pontos

de

medida

Ponte equilibrada

Ponte desequilibra-da

Variações

(volts)

VAB

VBC

VAD

VDC

QUESTÕES:

1 - Dado o circuito abaixo, calcule o valor de R3 para equilibrar a ponte (apresentar cálculos).

Cálculos:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2 - Com a ponte equilibrada, calcule a potência em dissipada em cada resistor (apresentar cálculos).

PR1 = ____________

PR2 = ____________

PR3 = ____________

PR4 = ____________

Cálculos:

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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Ponte de Wheatstone – Prof. Edgar Zuim

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