Prática 1 - Ponte de Wheatstone

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Ministério da Educação 
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
Campus Cornélio Procópio 
Diretoria de Graduação e Educação Profissional 
Departamento de Engenharia Elétrica 
Curso de Engenharia Eletrônica 
 
 
 
Instrumentação Eletrônica 
 
 
Prof: Francisco de Assis Scannavino Junior Disciplina: Instrumentação Eletrônica 
 
 
Prática 1 – Método de medição de resistência por ponte de medição (Ponte de Wheatstone) 
 
 
OBJETIVO 
 
 Revisão do uso da ponte de Wheatstone; 
 Utilizar a ponte de Wheatstone para medir a resistência através de simulação 
computacional. 
 
TEORIA 
 
A ponte de Wheatstone é um circuito composto por resistores arranjados de tal forma, a 
obter-se em um determinado ramo uma corrente nula, ou seja, situação denominado de equilíbrio 
da ponte. Esse circuito é mostrado na Figura 1. 
 
 
Figura 1. Ponte de Wheatstone 
 
 
Para o circuito estar equilibrado, a corrente I deve ser igual a zero e para tanto a tensão VAB 
deve ser nula. Nessas condições, temos que a corrente I1 percorre R1 e R2 e a corrente I2 percorre 
R3 e R4, pois não há deriva dessas correntes para o fio central. 
 
 
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Instrumentação Eletrônica 
 
 
Logo, podemos escrever que: 
 
𝑽𝑹𝟏 = 𝑽𝑹𝟑 𝒆 𝑽𝑹𝟐 = 𝑽𝑹𝟒 
 
𝑜𝑛𝑑𝑒: 𝑉𝑅1 = 𝑅1𝐼1 (𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑛𝑜 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑡𝑜𝑟 𝑅1), 𝑉𝑅2 = 𝑅2𝐼1(𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑛𝑜 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟 𝑅2),
𝑉𝑅3 = 𝑅3𝐼2(𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑛𝑜 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟 𝑅3 𝑒 𝑉𝑅4 = 𝑅4𝐼2 (𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑛𝑜 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑜𝑟 𝑅4) 
 
substituindo, temos: 
𝑹𝟏𝑰𝟏 = 𝑹𝟑𝑰𝟐 𝒆 𝑹𝟐𝑰𝟏 = 𝑹𝟒𝑰𝟐 
 
Portanto, podemos escrever que: 
 
𝑰𝟐
𝑰𝟏
=
𝑹𝟏
𝑹𝟑
=
𝑹𝟐
𝑹𝟒
 
 
onde a igualdade R1/R3 = R2/R4 é a relação entre os resistores para obter-se a situação de equilíbrio 
da ponte. 
Uma das aplicações da Ponte de Wheatstone é a medida de resistência com grande precisão. 
Para tanto, montamos o circuito, mostrado na Figura 2. 
 
Figura 2. Ponte de Wheatstone para medida de resistência 
 
 
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Instrumentação Eletrônica 
 
 
 No circuito acima, observamos que o resistor desconhecido Rx será colocado entre dois 
pontos num dos braços da ponte. Enquanto que no outro braço, colocamos um potenciômetro para 
ajustarmos a situação de equilíbrio da ponte, ou seja, ajustamos o valor da corrente do micro-
amperímetro para zero. Feito isso, aplicamos a relação 𝑅𝑋 = (
𝑅1
𝑅𝟑
) . 𝑅𝑫𝑬𝑪, onde conhecendo-se os 
valores de R1, R2 e RDEC, determina-se o valor de Rx. 
 
 
RECURSOS 
 
Computador; 
Software de Simulação Proteus. 
 
PROCEDIMENTO 
1) Através do Proteus, monte o circuito da Figura 3. No menu do lado esquerdo, selecionar a 
opção Instruments, depois DC AMMETER e no Edit Component/Display Range selecionar 
Microamps para inserir o microamperímetro. O RDEC é um POT-HG de 100kΩ. 
 
 
Figura 3 – Ponte de Wheatstone 
 
 
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Meça e anote no Quadro 1, as tensões iniciais nos resistores e na década. Ajuste o 
potenciômetro para 5 kΩ. 
 
R R1 R2 RX RDec 
 
V 
 
 
Quadro 1 
 
2) Utilizando o circuito da Fig. 3, substitua o valor do resistor RX pelos valores descritos no 
Quadro 2. Ajuste o equilíbrio da ponte para cada resistor e anote o valor ajustado de RDEC 
no quadro 2 e ilustre com a imagem do circuito simulado na qual ilustra o equilíbrio da 
ponte, ou seja, o display do amperímetro deve estar zerado. 
 
RX RDEC 
20kΩ 
 
 
50kΩ 
100kΩ 
150kΩ 
180kΩ 
 Quadro 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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QUESTÕES 
 
1) Calcular Rx para a Figura 4, sabendo-se que a ponte está no equilíbrio e que o cursor do 
potenciômetro está no ponto médio. 
 
 
 
 
 
Figura 4 
 
2) Estando a ponte em equilíbrio, determine Rx, VAB, VDC, VR3 e I1 para a Figura 5. 
 
 
Figura 5