ponte de wheatstone

PONTE DE WHEATSTONE

As primeiras aplicações da extensometria ocorreram por volta de 1856 quando Thomsom (Lord Kelvin) realizou experimentos com ferro e cobre e concluiu que a resistência elétrica de ambos mudava quando estes sofriam deformações. Para tal procedimento, ele utilizou a chamada "Ponte de Wheatstone" e um galvanômetro (indicador).
Porém foi só a partir do século passado que o strain gage passou a ser considerado o único sistema de medição de deformação que contempla todas as propriedades requeridas para o desempenho ótimo, capaz de fornecer medidas com precisão de 10-6 mm/mm (“Solo Grampeado: ensaios, mecanismos e monitoramento”..., disponível em: , acesso em 27 de maio de 2009).
Como sabemos, um extensômetro elétrico transforma uma deformação, numa variação proporcional da sua resistência elétrica, de forma que a relação entre a deformação aplicada () e tal variação de resistência é dada por:

Onde R0 é a resistência inicial do extensômetro, é a variação dessa resistência devido à deformação e é o chamado fator do extensômetro, um valor característico de cada tipo e calculado experimentalmente.
A ponte de Wheatstone está representada na Figura 2:

Figura 2: Ponte de Wheatstone
Fonte: Disponível em:
, acesso em 27 de maio de 2009).

O circuito da ponte contém quatro resistências, a . Se os nós e forem ligados a uma fonte de potência com voltagem conhecida, aparecerá uma outra diferença de potencial , entre os nós e . O valor de depende dos quocientes entre resistências e . Tem-se então a seguinte equação:

A ponte de Wheatstone está em equilíbrio quando:

Assim é necessário que se verifique: ou
Partindo então do princípio que uma dada ponte de Wheatstone está equilibrada, qualquer variação de resistência em uma ou mais resistências da ponte, provocará uma diferença de potencial diferente de zero.
Sabe-se também que a resistência elétrica está relacionada com o comprimento e área transversal de um dado