transformadores
Experimento 4 – Ponte de Wheatstone e Campos Eletrostáticos
12 de Setembro de 2014
Camila Imbuzeiro Camargo – 13/0104868
Henrique Medrado de Faria – 12/0032121
Lucas Tezelli Barbosa – 10/0112242
Introdução:
A ponte de Wheatstone foi um aparato proposto por Charles Wheatstone que permite que determinemos a resistência de um resistor de maneira mais refinada. Esse aparato é constituído de um contato elétrico, um amperímetro, um resistores de resistência conhecida (R3), resistores de resistência variável (R1 e R2) e uma fonte de tensão. Além disso, existe um outro resistor Rx na qual se deseja determinar a resistência. A figura abaixo esquematiza o aparato:
Ajustando a resistência dos resistores variáveis de modo que não haja a passagem de corrente, teremos que a diferença de potencial entre os pontos b e c será nula. Consequentemente:
Vac = Vab e, portanto, i1 * R1 = i2 * R3, onde i1 é a corrente que passa por R1 e R2 e i2 é a corrente que pega o outro caminho. Temos também que:
Vbd= Vcd, e, portanto i1 *R2 = i2 * Rx.
Divindindo uma equação pela outra, chegaremos à conclusão que:
Rx = R3 * R2/ R1.
Neste experimento as resistências variáveis dos resistores R1 e R2 estarão sendo determinadas por um fio metálico sobre uma régua graduada, e, temos que:
R = ρ * l/A, onde ρ é a resistividade do fio, l é o seu comprimento e A é a sua área.
Portanto, substituindo R nas equações, teremos que:
Rx = R3 * l2/l1
Como sabemos o valor de R3 e l1 e l2 podem ser obtidos experimentalmente, é possível determinar a resistência Rx.
A segunda parte do experimento trata de superficies equipotenciais. Superfícies equipotenciais são aquelas em que o potencial é constante, ou seja, nenhum trabalho é realizado pelas forças elétricas quando as partículas carregadas se movem sobre a superfície. As superfícies equipotenciais em um campo uniforme são planos paralelos e perpendiculares ao campo elétrico.
Equacionando esse