¿Por qué el puente de Wheatstone es más preciso que un óhmetro común?

Se busca el cero del galvanómetro, no se lee una desviación de escala. El resultado lo fijan los brazos conocidos y la condición de equilibrio, no la calibración del aparato. La resistencia del propio medidor y las variaciones de la alimentación casi no entran en el error.

¿Qué cambia si en lugar del galvanómetro se pone un voltímetro?

Un voltímetro digital de gran resistencia de entrada mostrará V_B − V_C casi sin cargar el puente. La condición de equilibrio es la misma: V_B = V_C. El cero en un galvanómetro sensible suele verse más nítido que un «casi cero» en el voltímetro.

¿El puente solo mide resistores?

No. En un brazo se pone un sensor cuya resistencia depende de la temperatura, la deformación o la luz (termistor, galga extensométrica). Un cambio pequeño de R se vuelve un voltaje de desequilibrio: esquema habitual en instrumentación.

¿Dónde deja de valer este esquema ideal?

Con R pequeñas se notan la resistencia de los alambres y de los contactos. Entonces se usa el puente doble de Kelvin (Thomson). La fuente aquí se toma idealmente constante.

Puente de Wheatstone

Cuatro brazos y un galvanómetro entre los nodos de en medio. Lectura nula (equilibrio) cuando R₁R₄ = R₂R₃: con tres resistencias conocidas se halla la cuarta.

Sobre el modelo

El puente de Wheatstone es un circuito de cuatro resistencias para medir con precisión una R desconocida por el método de cero. Los resistores R₁, R₂, R₃, R₄ forman dos divisores; el galvanómetro va entre los puntos medios (nodos B y C), la alimentación entre el nodo de arriba y el de abajo. Por las leyes de Kirchhoff, fuera de equilibrio hay una diferencia V_B − V_C y corriente por el galvanómetro. El equilibrio (corriente por G igual a cero) se da cuando R₁/R₂ = R₃/R₄, o R₁R₄ = R₂R₃. Con tres brazos conocidos se halla el cuarto. Resistores y uniones ideales; en el equilibrio el galvanómetro no consume corriente. En pantalla, los potenciales de los nodos y la condición de equilibrio. No se cuentan la resistencia de los alambres ni el puente doble de Kelvin.

Para quién: Preparatoria y circuitos de continua de facultad: divisor de voltaje, leyes de Kirchhoff, método de cero.

Conceptos clave

puente de Wheatstone
método de cero
galvanómetro
condición de equilibrio
leyes de Kirchhoff
divisor de voltaje

Cómo funciona

Cuatro brazos: A en el positivo de la alimentación, D en cero. R₁ y R₃ son el divisor izquierdo (potencial V_B), R₂ y R₄ el derecho (V_C). El galvanómetro entre B y C mide V_B − V_C. Equilibrio cuando R₁/R₂ = R₃/R₄, es decir R₁R₄ = R₂R₃: no pasa corriente por G. Resistores ideales.

Fórmulas principales

V_B = V · R₃/(R₁+R₃) · V_C = V · R₄/(R₂+R₄) · cero cuando R₁R₄ = R₂R₃

Preguntas frecuentes

¿Por qué el puente de Wheatstone es más preciso que un óhmetro común?: Se busca el cero del galvanómetro, no se lee una desviación de escala. El resultado lo fijan los brazos conocidos y la condición de equilibrio, no la calibración del aparato. La resistencia del propio medidor y las variaciones de la alimentación casi no entran en el error.
¿Qué cambia si en lugar del galvanómetro se pone un voltímetro?: Un voltímetro digital de gran resistencia de entrada mostrará V_B − V_C casi sin cargar el puente. La condición de equilibrio es la misma: V_B = V_C. El cero en un galvanómetro sensible suele verse más nítido que un «casi cero» en el voltímetro.
¿El puente solo mide resistores?: No. En un brazo se pone un sensor cuya resistencia depende de la temperatura, la deformación o la luz (termistor, galga extensométrica). Un cambio pequeño de R se vuelve un voltaje de desequilibrio: esquema habitual en instrumentación.
¿Dónde deja de valer este esquema ideal?: Con R pequeñas se notan la resistencia de los alambres y de los contactos. Entonces se usa el puente doble de Kelvin (Thomson). La fuente aquí se toma idealmente constante.

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