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VCD ig = 0 PONTE DE WHEATSTONE - Aplicações M, N e P – resistores ajustáveis conhecidos; X – resistência a medir. O princípio da mediação consiste em ajustar os valores das resistências M, N e P de tal modo que os pontos C e D fiquem ao mesmo potencial, com indicação zero no galvanômetro G VC = VD ig = 0N. i1 = M. i2 P. i1 = X . i2 X = P . M / N MÉTODO PONTE DE WHEATSTONE Se M, N e P têm erros de construção, respectivamente M, N e P, então a resistência X será afetada de um erro X: X = (M . P) / N P P N N M M X X + + Dados: E = 100V, = 0, g = 0,22 . No equilíbrio: N = 10, M = 2 e P = 1020. a) Determine o valor de X; b) Determine erro percentual sobre X, sabendo que M = N = 0,05 e P = 1; c) P = 1000, determine ig; d) Retirando G, com P = 1000, determine VCD. MÉTODO PONTE DE WHEATSTONE M, N e P – resistores ajustáveis conhecidos; X – resistência a medir. MÉTODO PONTE DE WHEATSTONE a) Os resitores M e N não são ajustáveis independentemente. Ajusta-se a relação M/N, permanecendo constante M + N. As pontes de Wheatstone utilizadas na prática apresentam certos detalhes construtivos sobre os quais devem ser feitas as seguintes observações: Relação de entrada da ponte M/N: 10-2, 10-1, 1, 10, 102, etc. MÉTODO PONTE DE WHEATSTONE A Fig. 8 mostra quatro décadas em que o incremento de resistência é de 1, 10, 100 e 1000 ohms por “ponto”, respectivamente, sendo a sua leitura no caso igual a 6.948 ohms. A faixa de medição da ponte é definida por: Figura 8 b) O resistor ajustável P é constituído de várias décadas de resistores. (M/N)min . Pmin X (M/N)máx . Pmáx MÉTODO PONTE DE WHEASTONE c) O galvanômetro G é provido de um “derivador” para o controle da sensibilidade da montagem. No início da operação de equilíbrio, contato F posto na posição “sensibilidade mínima” a fim de evitar que uma parcela grande da corrente It passe através de G e danifique-o. Atingindo o equilíbrio da ponte, desloca-se o contato F para “sensibilidade média” e depois, para “sensibilidade máxima” . Figura 9 MÉTODO PONTE DE WHEATSTONE d) O galvanômetro G é provido dos sinais + e –. Ao tentar equilibrar a ponte, para medir uma resistência X, se o ponteiro se desloca para o +, significa aumentar a resistência própria da ponte (aumentar a relação M/N ou aumentar o valor de P); Figura 10 se o ponteiro se desloca para o -, significa diminuir a resistência própria da ponte. MÉTODO PONTE DE WHEATSTONE 1) Conhecendo a ordem de grandeza de X, escolher um valor para a relação M/N de tal modo que todas as décadas de resistores P sejam utilizados no circuito durante a operação de equilíbrio. Exemplo: X é da ordem de grandeza de 85 ohms; P é formado de quatro décadas conforme a Fig. 8. O melhor valor para a relação M/N será 1/100, e nunca 1/10 ou 1, pois com estas duas últimas relações as décadas maiores de P ficariam em zero. Figura 8 e) Para medir uma resistência X, além do controle da sensibilidade proceder da seguinte maneira: MÉTODO PONTE DE WHEATSTONE 2) Não conhecendo a ordem de grandeza de X: • colocar o cursor A no ponto que corresponde à menor relação M/N: ponto 10-2; • colocar o resistor ajustável P no valor máximo: 11.110 ohms; • fechar o interruptor K. Figura 7 • se ponteiro de G deslocar para o (+), aumenta-se a relação M/N, aumentando tal relação até que o ponteiro se desloque para o (-); • diminuir o valor de P, começando pela década de 1.000, 100, 10 ohms e por fim para a de 1 ohm, até obter o equilíbrio final da ponte, estando o contato F no ponto de "sensibilidade máxima“. Ponte de Wheatstone de uso comercial • Condição de equilíbrio é determinada por galvanômetro de zero; • Potenciômetro de ajuste, de dez voltas, para obter precisão; • Escala espelhada elimina erro de paralaxe. • Equipamento preparado para ser utilizado em trabalhos de campo com condições climáticas muito desfavoráveis; • Temperatura ambiente pode variar entre 0°C e +50°C, com umidade relativa até 90%. MEGABRAS Modelo PW - 01 Medição de resistências comuns, resistências de cabos e fios telefônicos, resistências de enrolamento de transformadores e motores, etc.; Método de leitura tem o valor de resistência aplicada entre os bornes de saída, que é determinado pelo número resultante da multiplicação do dial de leitura de 0,8 até 12, pelo fator correspondente das chaves de 0.1, 1, 10, 100, 1.000 ou 10.000; PONTE DE WHEATSTONE - Sensor O circuito da Figura (a) abaixo consiste de um resistor Rv o qual é sensitivo a mudança de temperatura. O gráfico de (R x Temperatura) é mostrado na figura (b). Encontre: (a) temperatura em que a ponte fica em equilíbrio e (b) o sinal de saída na temperatura de 60º C.