04. Experimento PONTE DE WHEATSTONE

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F-329 [04] 
Ponte de Wheatstone 
 
Conceitos 
Ponte de Wheatstone. 
Detetor de zero. 
Medição de resistências. 
 
Introdução 
 A ponte de Wheatstone é um circuito usado como medidor por comparação. Neste caso, será 
utilizado para a medição de resistências. No seu ajuste, a ponte usa o conceito de detecção de zero que é 
um critério menos sensível a problemas de calibração ou de precisão de padrões de referência. Na Figura 1, 
por exemplo, se os valores das resistências Rx, Rd, R1, R2 forem tais que os potenciais em c e em d sejam 
iguais, nenhuma corrente circulará pelo galvanômetro. 
Se uma das resistências for desconhecida, o valor das outras, quando a ponte estiver em equilíbrio, 
permitirá a determinação da incógnita. Para permitir a procura do equilíbrio da ponte utiliza-se uma 
resistência “ajustável” calibrada para uma das três resistências conhecidas. 
A associação do conceito de comparação de sinais e do detetor de zero é aplicada em inúmeros 
instrumentos e sensores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. Montagem experimental de uma ponte de Wheatstone. 
 
Uma característica interessante da ponte de Wheatstone é que sua “sensibilidade” é máxima no 
caso em que as 4 resistências são iguais. Em outras palavras, quando as 4 resistências possuem valores 
iguais (ou bem próximos), se o valor de uma delas for variado um pouquinho, ocorre uma grande variação 
da corrente no galvanômetro. 
 
Observação: O circuito proposto para a montagem experimental (Figura 1) inclui duas resistências cujas 
funções são essencialmente proteger o galvanômetro e a resistência de década. Verifique que Rp e Rsh 
não têm outra função, preste também atenção ao fato que os primeiros momentos da procura do equilíbrio 
são os mais perigosos para o instrumento, já que há a possibilidade deste se encontrar longe do “zero” 
procurado. Assim, sempre que for “fechar” a chave do circuito, coloque o potenciômetro da fonte no mínimo, 
aumentando aos poucos. 
 
Material necessário (veja a Figura 1) 
Placa de montagem, fonte de alimentação, resistência de década, 2 jogos de resistências de 10 kΩ, 1 kΩ, 
220 Ω, 10 Ω. Resistores de 1,5 kΩ e 47 Ω para proteção, resistências desconhecidas (de 1 kΩ e 220 Ω ) a 
serem medidas. 
 
Procedimento 
Parte I – Sensibilidade da ponte de Wheatstone 
1. Estude o circuito proposto, equacione a situação de equilíbrio e veja como o valor da resistência 
desconhecida poderá ser encontrado. Identifique claramente no esquema e nas equações as 
resistências conhecidas fixas, a de década (Rd) e a desconhecida (Rx). 
2. Planeje o experimento, a montagem, o registro dos dados e o tratamento destes, procurando a melhor 
determinação possível para a resistência desconhecida. Discuta as possíveis fontes de erro e o 
tratamento previsto; prepare-se para aplicar o planejado na prática. Considere que as resistências de 
década apresentam desvios de 1%. 
3. Monte o circuito da Figura 1. Utilize valores nominais de Rp = 1,5 kΩ, Rsh = 47 Ω, Rx = 1 kΩ. Meça Rx 
com o ohmímetro (e calcule o desvio ∆Rx como explicado na Seção 5.3.5 da introdução da Apostila). 
4. Ajuste a tensão E da fonte para que ao variar a resistência de década Rd, a corrente IG no galvanômetro 
permaneça dentro dos limites do instrumento. Em seguida, retire a resistência de proteção Rsh para 
fazer as medidas. Muito cuidado para não ultrapassar esses limites e danificar o galvanômetro, 
que é um instrumento extremamente sensível. 
5. Utilizando R1 = R2 = 10 Ω, varie a resistência de década Rd e faça medidas da corrente no 
galvanômetro IG (~15 pontos). Monte uma tabela de Rd e IG. 
6. Repita o ítem 5 para R1 = R2 = 1 kΩ. 
7. Repita o ítem 5 para R1 = R2 = 10 kΩ. 
Dica: Para os ítens 5-7, colete pontos para Rd variando entre 10 Ω e 10 kΩ. 
8. Observe que a sensibilidade da ponte, i.e. a “qualidade da definição do equilíbrio”, depende dos valores 
dos resistores conhecidos (R1, R2, Rx). Ou seja, verifique para quais valores de R1 e R2 (comparados 
ao valor de Rx), há maior variação da corrente IG, quando a ponte se afasta do equilíbrio (ie, quando Rd 
se afasta do valor de Rx). 
9. Num mesmo gráfico, esboce as 3 curvas de IG versus Rd correspondentes às medidas dos ítens 5-7. 
10. Discuta os gráficos em termos de sensibilidade da ponte e do desvio obtido para Rx em cada uma das 
medidas. 
 
Parte II – Medida de uma resistência desconhecida 
11. Monte de novo o circuito utilizando um valor nominal de Rx de 220 Ω. Meça Rx com o ohmímetro. 
12. Segundo os ítens 8 e 10, quais valores de R1 e R2 você deve utilizar neste circuito para obter maior 
sensibilidade da ponte para medir R2? Utilizando estes valores nominais para R1 e R2, equilibre a 
ponte variando a resistência de décadas. Anote o valor correspondente de Rd. Meça R1 e R2 com o 
ohmímetro. 
13. Utilize agora os valores de R1 e R2 medidos com o ohmímetro, mais o valor de Rd encontrado no 
equilíbrio, para estimar o valor de Rx (com o respectivo desvio) via ponte de Wheatstone. Compare este 
valor com o valor de Rx medido com o ohmímetro. 
14. Discuta possíveis diferenças entre os dois tipos de medidas (com a ponte e com o ohmímetro). 
 
Bibliografia 
• Halliday D.; Resnick R.; Merrill J.; Fundamentos de Física, vol. 3 Eletromagnetismo, 1995, LTC Editora, 
RJ. Cap. 29, 29-6, problema 63P. 
• Brophy J. J. “Eletrônica Básica”, 3a Ed., Guanabara Dois, 1978. Pp 16-19. Biblioteca IFGW # 
621.381.B873e.