Calculadora del puente de Wheatstone: resistencia desconocida y tensión de salida
Calcula la resistencia desconocida de un puente de Wheatstone en equilibrio (Rx = R2·R3/R1) o la tensión de salida de un puente desequilibrado, con las tensiones de los puntos medios y la corriente.
Cómo funciona
Equilibrio: R1 / R2 = R3 / Rx → Rx = R2 × R3 ÷ R1 · salida desequilibrada: Vout = Vs × [Rx ÷ (R3 + Rx) − R2 ÷ (R1 + R2)] (en circuito abierto, punto medio derecho menos punto medio izquierdo)
Un puente de Wheatstone son dos divisores de tensión alimentados por la misma fuente: R1 sobre R2 a la izquierda y R3 sobre Rx a la derecha. Cuando las relaciones coinciden, los dos puntos medios quedan a la misma tensión y un galvanómetro conectado entre ellos marca cero; así se puede medir con mucha precisión una resistencia desconocida a partir de tres conocidas, sin depender de la tensión de alimentación. Los puentes ligeramente desequilibrados son la base de las galgas extensiométricas, las RTD y las celdas de carga, que convierten un cambio mínimo de resistencia en una tensión medible.
Ejemplo resuelto
Con R1 = 100 Ω, R2 = 200 Ω y R3 = 150 Ω, el puente se equilibra cuando Rx = 200 × 150 ÷ 100 = 300 Ω; los dos puntos medios quedan entonces a 6.667 V con una fuente de 10 V. Si Rx vale en realidad 330 Ω, el punto medio derecho sube a 6.875 V y el puente entrega 208.3 mV.
Fuentes: Wheatstone bridge — Wikipedia · HyperPhysics — Wheatstone bridge
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la condición de equilibrio del puente de Wheatstone?
R1/R2 = R3/Rx, o lo que es lo mismo, R1 × Rx = R2 × R3: los productos de las ramas opuestas son iguales. Entonces no circula corriente por el detector y Rx = R2 × R3 ÷ R1.
¿Por qué el método del puente es tan preciso?
En el equilibrio el detector solo tiene que indicar cero, algo que un galvanómetro sensible hace con mucha más precisión que medir un valor absoluto. El resultado depende únicamente de la relación entre las resistencias conocidas, no de la tensión de la fuente ni de la calibración del instrumento.
¿Cómo se usa el puente de Wheatstone con galgas extensiométricas?
La galga ocupa una rama (cuarto de puente), dos o las cuatro. Al estirarse, su resistencia cambia una fracción de porcentaje, lo que desequilibra el puente y produce una salida de milivoltios proporcional a la deformación: es el principio de toda celda de carga y báscula electrónica.
¿La fórmula incluye la resistencia del detector?
La tensión de salida que se muestra es la de circuito abierto (Thévenin), es decir, medida con un voltímetro de alta impedancia. Un galvanómetro de baja resistencia carga el puente; para calcular su corriente usa la conversión estrella-triángulo o el teorema de Thévenin con la resistencia del puente.
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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.