Puente de Anderson | Ventajas y Desventajas del Puente de Anderson
Puente de Anderson
Comprendamos por qué es necesario el puente de Anderson, aunque ya contamos con el puente de Maxwell y el puente de Hay para medir el factor de calidad del circuito. La principal desventaja de usar los puentes de Hay y Maxwell es que no son adecuados para medir factores de calidad bajos.
Sin embargo, los puentes de Hay y Maxwell son adecuados para medir con precisión factores de calidad altos y medios, respectivamente. Por lo tanto, se necesita un puente que pueda medir factores de calidad bajos, y este puente es una modificación del puente de Maxwell conocido como puente de Anderson.
En realidad, este puente es una modificación del puente de inductor capacitivo de Maxwell. En este puente, se puede obtener un doble equilibrio fijando el valor de la capacitancia y cambiando solo el valor de la resistencia eléctrica.
Es bien conocido por su precisión en la medición de inductores desde unos pocos microhenrios hasta varios henrios. El valor desconocido del inductor autónomo se mide mediante el método de comparación con valores conocidos de resistencia y capacitancia eléctricas. Consideremos el diagrama real del circuito del puente de Anderson (ver figura a continuación).
En este circuito, el inductor desconocido está conectado entre los puntos a y b con la resistencia eléctrica r1 (que es puramente resistiva).
Los brazos bc, cd y da consisten en las resistencias r3, r4 y r2 respectivamente, que son puramente resistentes. Un condensador estándar está conectado en serie con una resistencia eléctrica variable r, y esta combinación está conectada en paralelo con cd.
Se conecta un suministro entre b y e.
Ahora, derivemos la expresión para l1 y r1:
En el punto de equilibrio, tenemos las siguientes relaciones que se cumplen:
Ahora, igualando las caídas de tensión, obtenemos:
Sustituyendo el valor de ic en las ecuaciones anteriores, obtenemos:
La ecuación (7) obtenida anteriormente es más compleja que la que obtuvimos en el puente de Maxwell. Observando las ecuaciones anteriores, podemos decir fácilmente que para obtener la convergencia del equilibrio de manera más sencilla, uno debe hacer ajustes alternativos de r1 y r en el puente de Anderson.
Ahora, veamos cómo podemos obtener experimentalmente el valor de inductores desconocidos. Primero, establezca la frecuencia del generador de señales en el rango audible. Ajuste r1 y r de tal manera que los auriculares emitan un sonido mínimo.
Mida los valores de r1 y r (obtenidos después de estos ajustes) con la ayuda de un multímetro. Use la fórmula que hemos derivado anteriormente para encontrar el valor de la inductancia desconocida. El experimento se puede repetir con diferentes valores del condensador estándar.
Diagrama fasorial del puente de Anderson
Marquemos las caídas de tensión a través de ab, bc, cd y ad como e1, e2, e3 y e4 como se muestra en la figura superior.
Aquí, en el diagrama fasorial del puente de Anderson, hemos tomado i1 como el eje de referencia. Ahora, ic es perpendicular a i1 ya que la carga capacitiva está conectada en ec, i4 y i2 están adelantados por algún ángulo como se muestra en la figura.
Ahora, la suma de todas las caídas de tensión resultantes, es decir, e1, e2, e3, y e4 es igual a e, que se muestra en el diagrama fasorial. Como se muestra en el diagrama fasorial del puente de Anderson, el resultado de las caídas de tensión i1 (R1 + r1) e i1.ω.l1 (que se muestra perpendicular a i1) es e1. e2 se da por i2.r2 que forma un ángulo ‘A’ con el eje de referencia.
De manera similar, e4 se puede obtener por la caída de tensión i
