Relatório 5 - Ponte de Wheatstone

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Universidade Federal de Campina Grande – UFCG
Centro de Ciências e Tecnologia – CCT
Unidade Acadêmica de Física
Laboratório de Óptica, Eletricidade e Magnetismo
Aluna: Joyce Ingrid Venceslau de Souto
Turma: 09
PONTE DE WHEATSTONE
Campina Grande, PB.
Outubro de 2018
INTRODUÇÃO
O método da ponte de Wheatstone, estudado por Wheatstone no século XIX é um dos métodos mais empregados para a medição de resistências na faixa de 1Ω a 1MΩ. De maneira simplificada, o princípio de funcionamento da Ponte de Wheatstone é descrito a seguir.
A resistência a ser medida (Rx) é colocada num circuito em “ponte”, com um galvanômetro (microamperímetro) entre os pontos A e B. Os resistores Rp, R1 e R2 são resistores que podem ter o valor de suas resistências ajustados.
O princípio de medição consiste em se ajustar o valor de Rp para que os pontos A e B fiquem no mesmo potencial, ou seja, tensão Vab nula. Isso fará com que não circule corrente pelo galvanômetro (corrente ig = 0). 
	Como a corrente ig é nula e VA=VB, tem-se:
R1.i1 = R2.i2
Rp.ip = Rx.i2
	Logo, o resistor a determinar Rx poderá ser encontrado, assim: 
O objetivo desta experiência é mostrar um método preciso para medir resistência, na qual serão medidos os valores de algumas resistências, para isso, utilizando um valor do resistor conhecido através da Ponte de Wheatstone.
MATERIAIS UTILIZADOS
	Para a experiência foram utilizados os seguintes materiais: 
· Multímetro Analógico Standard ST – 505;
· Resistores;
· Cabos de ligação;
· Modelo de laboratório;
· Suporte milimetrado com fio de 1 metro de comprimento.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
	Utilizou-se um resistor conhecido de 820Ω para ser usado como R44 e foram recebidos outros resistores Rx1, Rx2, Rx3, Rx4 que foram usados com Rx, resistores de resistência (resistores de resistência a determinar). Anotaram-se os seus valores teóricos na tabela I, obtidas pelo código e cores.
Em seguida, montou-se um circuito (ver esquema abaixo) com uma fonte de 1,5V e um amperímetro de 50μA, L1 e L2 são as duas partes do fio de resistência com 1 metro de comprimento, R4 é um resistor conhecido de 820Ω e Rx é um dos resistores conhecidos.
Fechou-se o contato móvel M, observando com cuidado para que o amperímetro não fosse submetido a uma corrente exagerada. Movendo-se o móvel, procurou-se determinar a posição em que a ponte ficasse em equilíbrio. Anotaram-se os comprimentos L1 e L2 para cada Rx utilizado.
Repetiu-se este último procedimento para os resistores conhecidos R41, R42, R43 e R44 com resistores desconhecidos Rx1, Rx2, Rx3 e Rx4.
DADOS E TABELAS
	
	Rxi (cores)
	R44 (cores)
	L1 (cm)
	L2 (cm)
	Rxi (calc.)
	δ (%)
	Rx1
	560 Ω
	820 Ω
	40.0
	60.0
	547.0
	2.4
	Rx2
	820 Ω
	820 Ω
	48.0
	52.0
	757.0
	7.7
	Rx3
	1,8 kΩ
	820 Ω
	68.5
	31.5
	1783.0
	0.94
	Rx4
	2,2 kΩ
	820 Ω
	73.0
	27.0
	2217.0
	0.77
TABELA 1 – Valores medidos e coletados em laboratório, em porcentagem.
	
	Rxi (cores)
	R4i (cores)
	L1 (cm)
	L2 (cm)
	Rxi (calc.)
	δ (%)
	Rx1
	39 Ω
	47 Ω
	45.0
	55.0
	38.45
	1.41
	Rx2
	560 Ω
	820 Ω
	40.0
	60.0
	547.0
	2.32
	Rx3
	2,2 kΩ
	1,8 kΩ
	55.0
	45.0
	2000.0
	0.00
	Rx4
	10 kΩ
	100 kΩ
	8.0
	92.0
	8700.0
	13.0
TABELA 2 – Valores medidos e coletados em laboratório, em porcentagem.
CONCLUSÃO
A Ponte de Wheatstone dará resultados melhores quando as medidas de L1 e L2 forem mais precisas e quando R4 tiver várias outras possibilidades de variação.
A Ponte de Wheatstone não dará resultados tão confiáveis quando não fizermos uma medida precisa dos comprimentos L1 e L2.
Poderíamos medir uma resistência de 100KΩ neste experimento, se aumentássemos o comprimento do fio.
Neste experimento realizado, ocorreu uma discrepância no segundo valor obtido de Rx da tabela 1. Este e outros erros podem ter sido ocorridos devido a: imprecisão na resistência medida, que é consequência dos comprimentos L1 e L2 medidos; erro na zeragem do multímetro; má medição dos comprimentos L1 e L2, devido à inexperiência do experimentador; etc.