Puntea Wheatstone – generalitati

» Una din cele mai populare punti electrice folosite este Puntea Wheatstone, numita asa dupa inventatorul englez Charles Wheatstone, care a propus aceasta punte pentru masurarea rezistentelor inca din anul 1843.

» Puntea Wheatstone reprezinta un circuit realizat din 4 brate rezistive, in care rezistenta unuia din brate este necunoscuta. Pe o diagonala a circuitului este conectata o baterie, iar pe cealalta un galvanometru.

Cum functioneaza Puntea Wheatstone?

» Principiul functionarii puntii Wheatstone se bazeaza pe egalizarea potentialelor terminalelor medii ale doua ramuri de rezistente conectate in paralel. In fiecare ramura exista 2 rezistente. Pe una dintre ramuri se monteaza o rezistenta a carui valoare trebuie descoperita, iar pe cealalata o rezistenta reglabila (reostat sau potentiometru).

» Modificand valoarea de rezistenta a rezistorului reglabil, se obtine o valoare egala cu zero pe scara galvanometrului, galvanometru care este inclus in diagonala intre punctele medii ale celor doua ramuri mentionate.

» In conditiile in care galvanometrul arata zero, potentialele punctelor medii vor fi egale si, prin urmare, rezistenta poate fi calculata cu usurinta.

Ce este galvanometrul?

» Galvanometrul este un instrument care indica existenta curentului. Daca se satisfac relatiile

R1 x i1 = R2 x i2   si   R3 x i3 = Rx x i2

adica: R1 x Rx = R2 x R3

relatie cunoscuta sub numele de relatie de echilibru, prin galva­nometru curentul va fi nul. Puntea se utilizeaza la masurarea rezistentelor necunoscute, care trebuie conectate in locul rezistentei Rx.

» Deasemenea pe langa rezistente si galvanometru, circuitul trebuie sa aiba si o sursa de alimentare pentru puntea Wheatstone, in figura fiind reprezentata ca o celula galvanica. Curentul curge de la plusul bateriei la minus, in timp ce este impartit intre cele doua ramuri invers proportional cu rezistenta lor.

La ce se foloseste Puntea Wheatstone?

» Puntea Wheatstone este adesea utilizata pentru a masura temperatura cand un termometru de rezistenta este inclus intr-una dintre ramurile puntii ca un rezistor necunoscut. In orice caz, cu cat este mai mare diferenta de rezistente dintre ramuri, cu atat mai tare va curge curentul prin diagonala, iar cand rezistentele se schimba, curentul diagonal se va schimba si el.

» Proprietatile puntii Wheatstone sunt foarte apreciate de cei care rezolva probleme de natura de control si care dezvolta scheme de control si automatizare. Cea mai mica schimbare a rezistentei intr-una dintre ramuri duce la o schimbare a curentului prin punte. In locul unui galvanometru, in diagonala puntii poate fi inclus un ampermetru sau un voltmetru, in functie de natura circuitului si de scopul studiului.

» In general, cu ajutorul puntii Wheatstone este posibil sa se masoare o varietate de lucruri: deformare elastica, iluminare, umiditate, capacitate de caldura, etc. Este suficient doar sa includeti un senzor adecvat in circuit, al carui element sensibil va putea sa-si schimbe rezistenta in conformitate cu schimbarea cantitatii de masurat, chiar daca nu sunt electrice.