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Experimento nº4 – Ponte de Wheatstone e Campos Eletrostáticos
Data de realização: 08/09/2014
Nº do Grupo: 1
Participantes Efetivos:
Diogo Serafim ()
Guilherme Gervásio ()
Matheus Travi ()
Introdução Teórica:
Da mesma forma como se mede correntes elétricas através de amperímetros e a diferença de tensões elétricas por meio de voltímetros, circuitos usados para medir resistências elétricas são construídos e a esses objetos é dado o nome de ohmímetro. Um desses circuitos amplamente utilizado é conhecido como ponte de Wheatstone e seu esquema é mostrado a seguir:
Figura 1 : Esquema convencional da Ponte de Wheatstone.
Como pode ser visto, quatro resistores estão dispostos segundo os lados de um losango. Nesse caso, R1 e R2 são as resistências conhecidas, R4 um reostato e Rx a resistência cujo valor quer-se descobrir. Dois nós do circuito são ligados ao circuito que contém o gerador. Os outros dois nós estão ligados por um galvanômetro G. O esquema é chamado ponte porque o galvanômetro estabelece uma ponte entre dois ramos paralelos (aquele que contém R4 e R1 e ainda o que possui Rx e R2). Então, a resistência R4 é ajustada a fim de que não exista corrente elétrica no galvanômetro, de modo que ele marque “0 A”.
É possível deduzir facilmente uma expressão que relaciona os valores das quatro resistências do sistema:
R4*R2=R1*Rx
(1)
Em laboratórios, a ponte de Wheatstone é empregada sob a forma conhecida como ponte de fio, que pode ser vista na figura a seguir:
Figura 2 : Ponte de fio usada no procedimento 1 do experimento.
São substituídos os resistores R1 e R2 por um fio homogêneo de seção transversal constante, sobre o qual se apoia um cursor ligado a um galvanômetro. O cursor realiza o equilíbrio em posição conveniente.
Utilizando a equação de número 1 e ainda a segunda lei de Ohm (2), mostrada a seguir, e ainda levando em conta que as resistências 1 e 2 possuem exatamente a mesma seção