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| Fig 1. Puente de Kelvin |
PUENTE DE KELVIN
Un puente Kelvin, poseé una configuración similar a la del puente de Wheatstone; salvo que este último proporciona una mayor precisión para escalas mucho mas bajas ( resistores inferiores a 1 Ohmio). Sea el circuito que se muestra en la izquierda, a continuación:
Como pueden ver, el puente kelvin usa la mísma configruación del anterior, sin embargo, este cuenta con una resistencia fantasma interconectado a un galvanómetro denominado Ry, es decir, sirve como un puente entre los resistores R3 y Rx. El resistor Ry proporciona 3 puntos de referencia denominados m, n, y p.
Si el galvanómetro concecta el sector m, se incrementa el valor de Rx, indicando un valor de resistor por encima del anterior; otro caso sucede si este se conecta al sector n, la resistencia fantasma se suma con R3, haciendose que Rx sea mucho menor debido a que el valor de R3 es nominalmente alto comparado con Ry.
Por último, si conectamos al nodo de refencia p, se igualan los resistores m y n de tal forma que sus valores estén empatados con los resistores R1 y R2. Esta última referencia queda descrito en esta "ecuación":
La ecuación del puente de Kelvin, para su condición de equilibrio es lo siguiente:
Los resistores Rmp y Rnp son sus inversos de R1 y R2:
=
& 
Reemplazando estas ecuaciones, en la anterior nos queda de la siguiente manera:
Lo cual se simplifica dando a un resultado como este:
Después de haber obtenido la ecuación para encontrar el valor desconocido de Rx, con esta configuración se explicará mas adelante el doble puente de Kelvin.
Un doble puente de Kelvin, se llama así porque al galvanómetro que vá conectado hacia la resistencia fantasma; viene incluido dos resistores llamados a y b, interconectados con los nodos de referencia eliminando así el efecto de la resistencia Ry.
La conidición inicial del puente doble es cuando los valores de las resistencias a y b sean similares a R1 y R2.
Para obtener la ecuación que nos llegue a la conclusión de encontrar su resistor desconocido se ve de esta manera:
Dada a estas ecuaciones mostradas anteriormente, se concluye que para encontrar Rx, se igualan Ehl y Eimp:
Se simplifcan para dar:
Para encontrar Rx, se reagrupan los miembros hacia la derecha y su resolución:
La solución a Rx, y reduciendo a su mínima expresión se conoce:
En el doble puente de Wheatstone, se llega a la conclusion de que su resistencia fantasma (Ry) no tenga tal efecto que altere los valores de Rx. Una de las grandes ventajas de utilizar esta configuración es la resolución de valores resistivos a escalas mucho mas pequeñas desde 1 Ohmio hasta 0.00001 Ohmios. La relación entre R1 y R2 se pueden realizar mediante la inclusión de una caja de resistencias, o décadas de resistencias.
Así quedó concluido la explicación tanto del doble puente de Kelvin, como la parte de puentes en corriente directa o DC.
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