¿Qué es un puente de Wheatstone?
El puente de Wheatstone es el circuito más sensitivo que existe para medir con precisión el valor de una resistencia. Es un circuito muy interesante y se utiliza para medir con precisión el valor de componentes pasivos como las resistencias.
Historia del puente de Wheatstone
El puente de Wheatstone es un circuito inicialmente descrito en 1833 por Samuel Hunter Christie (1784-1865). No obstante, fue el Sr. Charles Wheatstone quien le dio muchos usos cuando lo descubrió en 1843. Como resultado, este circuito lleva su nombre.
El circuito se muestra en la siguiente imagen y puede conectarse a cualquier voltaje en corriente directa (recomendable no más de 12 voltios).
Funcionamiento del puente de Wheatstone
Cuando el puente de Wheatstone está en equilibrio
Se observa en el circuito que hay 2 divisores de voltaje. Cuando el puente se encuentra en equilibrio: R1 = R2 y Rx = R3, de donde: R1 / Rx = R2 / R3. En este caso, la diferencia de potencial (el voltaje) es de cero “0” voltios entre los puntos A y B.
Esto se demuestra colocando un amperímetro que indica que no pasa corriente entre los puntos A y B (“0” amperios). Cuando Rx = R3, VAB = 0 voltios y la corriente = 0 amperios.
Cuando no hay equilibrio
Si no se conoce el valor de Rx, se debe equilibrar el puente variando el valor del potenciómetro R3. Cuando se haya conseguido el equilibrio, Rx será igual a R3 (Rx = R3). R3 debe ser una resistencia variable con una carátula o medio para obtener valores muy precisos.
Ejemplo:
Si R1 y R2 = 1 KΩ (kiloohmio) y R3 = 5 KΩ, Rx deberá ser 5 KΩ para lograr que el voltaje entre A y B (VAB) sea cero (corriente igual a cero). Así, basta conectar una resistencia desconocida (Rx) y empezar a variar R3 hasta que la corriente entre A y B sea cero. Cuando esto suceda, el valor de RX será igual al valor de R3.
Es en el amperímetro donde se ve el nivel o grado de desbalance o diferencia que hay entre el valor de la resistencia Rx y el valor que tenemos en el potenciómetro. Con la manipulación del potenciómetro se logra obtener una corriente de cero amperios en el amperímetro.
Aplicaciones
Hay aplicaciones muy interesantes del puente de Wheatstone en la industria, como son: sensor de temperatura, sensor de presión, entre otros. Estos dispositivos varían el valor de sus resistencias de acuerdo a la variación de las variables antes mencionadas.
También se utiliza en los sistemas de distribución de energía eléctrica, donde se usa para detectar roturas o fallas en las líneas de distribución.
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