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Calculadora de ponte de Wheatstone

Com braços de razão de 100 e 200 ohms e um braço conhecido de 50 ohms, a resistência desconhecida Rx é de 100 ohms: digite as três resistências conhecidas de uma ponte equilibrada e receba a quarta, com a razão e cada passo. Grátis no seu navegador.

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Se você digitar
Resistência do braço de razão R1
100
Resistência do braço de razão R2
200
R3
50
Você obtém
Rx
100
Resistência desconhecida
100
Razão de equilíbrio
2
Produto r1 rx
10.000

Uma calculadora de ponte de Wheatstone transforma as três resistências conhecidas dos braços na quarta resistência desconhecida de uma ponte equilibrada. As medições com ponte continuam sendo a forma padrão de determinar um resistor desconhecido contra uma razão conhecida sem um amperímetro de precisão, e os estudantes ainda precisam da mesma forma fechada para problemas de deflexão nula.

Como uma ponte equilibrada revela uma resistência

Uma ponte de Wheatstone organiza quatro resistores em um laço: dois braços de razão, um braço conhecido e o resistor desconhecido que se quer medir, com um medidor ligado no meio. Quando a razão entre os dois braços de razão é igual à razão entre o braço conhecido e o desconhecido, o medidor não se desloca e a ponte está equilibrada. Essa leitura nula é o que dá precisão ao método, porque as resistências são comparadas entre si em vez de medidas por meio de uma corrente. Da condição de equilíbrio sai a incógnita: divide-se o segundo braço de razão pelo primeiro e multiplica-se pelo braço conhecido. Com braços de 100 e 200 e braço conhecido de 50, a razão é 2 e a incógnita vale 100.

Verificações que protegem o resultado

O resultado mostra dois produtos cruzados, o primeiro braço de razão vezes a incógnita e o segundo vezes o braço conhecido, e no equilíbrio eles são iguais; no exemplo, os dois valem 10000. Um zero em qualquer braço conhecido é recusado, porque deixa a razão indefinida ou representa um curto-circuito, e valores tão pequenos que são praticamente zero recebem o mesmo tratamento. Resistências negativas também são recusadas, já que uma ponte passiva não pode tê-las. Lembre que a fórmula descreve uma ponte de fato equilibrada, que é como os exercícios de deflexão nula são montados em aula.

Projeto de razão para sensores e strain gauges

Engenheiros escolhem os braços de razão e um resistor conhecido para atingir a resistência desejada do braço sensor antes de montar o hardware de quarto de ponte.

O que acontece se alguma resistência conhecida for zero?

Um braço nulo torna a razão indefinida ou modela um curto-circuito, o que não é uma medição passiva equilibrada válida.

Isso resolve uma ponte desequilibrada?

Não. Ela assume o equilíbrio nulo e retorna apenas o quarto braço. Corrente em desequilíbrio ou deflexão do galvanômetro exigem outra análise de rede.

A calculadora de ponte de Wheatstone é gratuita?

A ferramenta no navegador é gratuita e roda localmente.

Para que serve uma ponte de Wheatstone?

Para encontrar um resistor desconhecido comparando-o com outros conhecidos, sem depender de um amperímetro de precisão. Ela também é a base de circuitos com extensômetros e sensores, em que os braços são escolhidos para chegar à resistência de medição desejada.

As resistências precisam estar em ohms?

Não. Qualquer unidade serve, desde que os três valores conhecidos usem a mesma, como ohms ou quilo-ohms. A resistência desconhecida sai nessa mesma unidade, então não há nada para converter.

Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/wheatstone-bridge

Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/wheatstone-bridge \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"r1":100,"r2":200,"r3":50}'
{
  "r1": 100,
  "r2": 200,
  "r3": 50
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.wheatstone_bridge",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.

por chamadaUS$ 0,002

Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.

max_abs1000000000000
HTTPCódigoO que significa
401unauthorizedToken ausente ou inválido. Confira o header Authorization.
402insufficient_balanceSaldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo.
404unknown_typeEsse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo.
429rate_limitedMuitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo.

Qualquer zero entre os valores conhecidos é rejeitado com um erro claro de invalid_input, porque um braço nulo torna a razão indefinida ou modela um curto-circuito que não é uma medição passiva equilibrada. O processo é aritmética puramente determinística (sem rede, sem sementes aleatórias, sem dependência de relógio), de modo que o executor gratuito no navegador e a API pré-paga retornam o mesmo JSON após o arredondamento decimal fixo em cada chamada.

O que uma ponte de Wheatstone equilibrada mede e por que Rx = (R2/R1)·R3

Essa única forma fechada é o que esta calculadora implementa: divide o segundo braço de razão pelo primeiro, multiplica pelo braço conhecido e retorna o resultado na mesma unidade de resistência que você forneceu. Valores de ponto flutuante próximos de zero, de magnitude igual ou inferior a 1×10⁻¹⁵, são tratados como zero e rejeitados da mesma forma para que o ruído não invente um termo de razão enorme. Professores e corretores automáticos também se importam com a rejeição do zero: um estudante que digita R1 = 0 saiu do domínio de uma ponte de razão passiva, e um Infinity silencioso esconderia esse erro.

Como chamar a API e o que ela retorna

Cada braço conhecido deve ser estritamente positivo e diferente de zero; valores cujo valor absoluto seja igual ou inferior a 1×10⁻¹⁵ são tratados como zero e rejeitados, e negativos são rejeitados por não serem físicos em uma ponte passiva. Os valores absolutos devem permanecer dentro do limite publicado de um trilhão para que os produtos intermediários permaneçam finitos em precisão dupla IEEE no Worker e no navegador. Uma validação malsucedida (campos ausentes, números não finitos, conhecidos zero ou quase zero, negativos, valores fora dos limites absolutos ou um Rx não finito) retorna invalid_input e nunca é cobrada. O preço é uma tarifa fixa de US$ 0,002 por requisição bem-sucedida, com item unitário e preço unitário marginal zero.

Dicas práticas, limites e buscas relacionadas

Mantenha todos os braços na mesma unidade antes de chamar: misturar ohms com quilohms sem converter produzirá um Rx sem sentido que parece numérico, mas está errado por três ordens de magnitude. Prefira enviar números em vez de strings de engenharia pré-formatadas quando você controla o cliente; strings numéricas só são aceitas quando seguem um padrão numérico finito estrito. Prefira esta capacidade quando a ponte já se sabe equilibrada e você só precisa do quarto braço; se o seu laboratório ainda mostra deflexão do galvanômetro, ajuste primeiro o braço conhecido ou a razão até o nulo e depois chame esta ferramenta. Tarefas malsucedidas que retornam invalid_input não consomem saldo pré-pago, o que mantém baratos os scripts exploratórios quando os alunos digitam um zero de propósito.

Verificação de relatórios de laboratório em experimentos de equilíbrio nulo

Estudantes informam os R1, R2 e R3 medidos em uma ponte equilibrada e comparam o Rx e a razão calculados à mão com um resultado determinístico do navegador ou da API.

Testes unitários para aplicativos educacionais e firmware

Gere valores de Rx corretos conhecidos e rejeições deliberadas por zero para o JSON esperado de katas de programação ou fixtures de calculadoras embarcadas.

Qual é a fórmula da ponte de Wheatstone para a resistência desconhecida?

Para uma ponte equilibrada com braços de razão R1 e R2 e braço conhecido R3, a incógnita é Rx = (R2 / R1) · R3, a partir da condição de equilíbrio R1/R2 = R3/Rx.

R1, R2 e R3 precisam da mesma unidade?

Sim. Forneça os três em ohms, quilohms ou qualquer unidade única e consistente; Rx é retornado nessa mesma unidade.

Ver a documentação completa do KIT →