O que é uma ponte de Wheatstone?
Uma ponte de Wheatstone é um tipo de circuito elétrico conhecido como circuito de ponte e é usada para determinar a resistência de um elemento do circuito. Isso pode ser usado para testar a resistência de vários componentes, como resistores, seções de fio e qualquer outro condutor elétrico. Um circuito de ponte típico do tipo Wheatstone usa quatro resistores divididos em duas pernas. Equilibrando uma perna do circuito com uma resistência conhecida fixa contra a resistência desconhecida, é possível calcular a resistência do componente que está sendo testado.
Como muitas invenções e técnicas, esse tipo de circuito de teste não é nomeado para a pessoa que a inventou primeiro, mas para a pessoa que a desenvolveu e aperfeiçoou. Foi desenvolvido pela primeira vez no início do século 19 por um homem chamado Samuel Christie, mas foi popularizado por Sir Charles Wheatstone, cujo nome agora é conhecido. Os princípios pelos quais um circuito de ponte de Wheatstone opera e os métodos pelos quais ele é usado não mudaram significativamente desde sua invenção, embora muitos refinamentos e variações tenham sido desenvolvidos.
Na sua forma mais básica, uma ponte de Wheatstone consiste em um circuito elétrico com duas pernas, uma fonte de entrada elétrica com tensão constante, quatro resistores, incluindo dois com uma resistência fixa e conhecida, um com uma resistência variável que pode ser monitorada alterações e o resistor a ser testado. Um medidor de tensão também é necessário. Essa configuração básica permite que qualquer material condutor seja testado para determinar sua resistência com um grau muito alto de precisão.
O circuito é projetado para dividir a corrente de entrada em duas pernas, que são conectadas em ponte. Cada perna possui dois elementos resistores. Um resistor de cada perna possui uma resistência conhecida fixa. Por um lado, esse resistor é emparelhado com um resistor variável e deve haver um meio de monitorar a resistência à medida que ela muda. Na outra perna, o resistor com a resistência conhecida é emparelhado com o componente a ser testado. Quando a corrente é introduzida, o resistor variável é manipulado até que o medidor de tensão registre um fluxo de corrente zero, o que significa que as resistências de cada perna são exatamente idênticas.
Ao verificar o ajuste de resistência do resistor variável, é possível calcular facilmente a resistência do componente de teste. É possível construir uma ponte de Wheatstone usando três resistores com resistências fixas, desde que todos os valores sejam conhecidos. Os cálculos envolvidos na busca da resistência do componente de teste são mais complexos ao usar uma ponte Wheatstone desse tipo, mas os princípios básicos envolvidos são os mesmos.