Princípios de Engenharia Elétrica
Análise quantitativa da corrente e tensão em circuitos de ponte de Wheatstone
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A ponte Wheatstone é um circuito fundamental utilizado para medir resistências elétricas desconhecidas com precisão. Ela opera através do balanceamento de duas pernas de um circuito de ponte, permitindo cálculos precisos de corrente e tensão em vários componentes. Compreender os aspectos quantitativos da corrente e tensão neste circuito é essencial para medições precisas e análise de circuito.
Estrutura básica da Ponte de Pedra Trigo
A ponte Wheatstone consiste em quatro resistores dispostos em forma de diamante, com uma fonte de tensão conectada entre dois cantos opostos e um galvanômetro entre os dois restantes. Quando a ponte é equilibrada, a relação das resistências em um ramo é igual a no outro, resultando em corrente zero através do galvanômetro.
Análise Actual
A corrente total fornecida pela fonte de tensão divide- se entre os dois ramos da ponte. Quando a ponte é equilibrada, a corrente através do galvanómetro é zero, e a corrente em cada ramo pode ser calculada com base na lei de Ohm. A corrente em cada resistor depende da tensão aplicada e dos valores de resistência.
Distribuição de Tensão
A tensão através de cada resistor pode ser determinada aplicando a lei de tensão de Kirchhoff. Quando a ponte é equilibrada, a queda de tensão através dos resistores conhecidos ajuda a calcular a resistência desconhecida. A tensão através do galvanômetro indica o desequilíbrio e pode ser usada para ajustar as resistências para medição precisa.
Equações e cálculos chave
- Lei de Ohm: V = IR
- Condição de equilíbrio: R1 / R2 = R3 / R4
- Atual numa sucursal: I = V / R
- Voltagem através de uma resistência: V = IR