Circuíto de Owens Bridge e vantaxes
Dispomos de varias pontes para medir indutores e, así, o factor de qualidade, como a ponte de Hay é altamente adequada para a medida dun factor de calidad superior a 10, a ponte de Maxwell é altamente adecuada para medir un factor de calidade medio que varía entre 1 e 10, e a ponte de Anderson pode ser utilizada con éxito para medir inductores que van desde poucos microhenrios a varios henrios. Entón, por que necesitamos a ponte de Owen?.
A resposta a esta pregunta é moi sinxela. Precisamos dunha ponte que poida medir o inductor nunha ampla gama. O circuito de ponte que pode facelo chámase ponte de Owen.
É unha ponte AC, como as pontes de Hay e Maxwell, que utilizan un condensador estándar, inductores e resistencias variables conectados con fuentes AC para excitación. Estudemos o circuíto de ponte de Owen con máis detalle.
Teoría da ponte de Owen
Dáse abaixo un circuíto de ponte de Owen.
A alimentación AC está conectada nos puntos a e c. O brazo ab ten un inductor con certa resistencia finita, marquémonos r1 e l1. O brazo bc consiste en pura resistencia eléctrica marcada por r3 como se mostra na figura dada a continuación e levando a corrente i1 no punto de equilibrio, que é a mesma que a corrente levada polo brazo ab.
O brazo cd consiste nun condensador puro sen resistencia eléctrica. O brazo ad ten resistencia variable así como condensador variable e o detector está conectado entre b e d. Como funciona esta ponte? Esta ponte mide o inductor en termos de capacitancia. Derivemos unha expresión para o inductor desta ponte.
Aquí l1 é a indutancia descoñecida e c2 é un condensador estándar variable.
Agora, no punto de equilibrio, temos a relación da teoría da ponte AC que debe cumprirse, isto é,
Ponendo os valores de z1, z2, z3 e na ecuación anterior obtemos,
Igualando e separando as partes real e imaxinaria obtemos a expresión para l1 e r1 como se escribe a continuación:
Agora, hai unha necesidade de modificar o circuito, para calcular o valor incremental da indutancia. Dáse a continuación o circuíto modificado da ponte de Owen:
Un voltímetro de válvula está colocado a través do resistor r3. O circuito está alimentado tanto por fontes AC como DC en paralelo. O inductor protexe a fonte DC de correntes alternas moi altas e o condensador bloquea a corrente directa de entrar na fonte AC. O amperímetro está conectado en serie coa batería para medir o compoñente DC da corrente, mentres que o compoñente AC pode medirse a partir da lectura do voltímetro (que non é sensible ao DC) conectado a través da resistencia r3.
Agora, no punto de equilibrio, temos, inductor incremental l1 = r2r3c4
tambén inductor
Por lo tanto, a permeabilidade incremental é
N é o número de voltas, A é a área do camiño de fluxo, l é a lonxitude do camiño de fluxo, l1 é a indutancia incremental.
Marquemos a caída nos brazos ab, bc, cd e ad como e1, e3, e4 e e2 respectivamente como se mostra na figura anterior. Isto axudará a entender ben o diagrama fasorial.
En xeral, a corrente máis atrasada (isto é, i1) escóllense como referencia para trazar o diagrama fasorial. A corrente i2 é perpendicular á corrente i1 como se mostra, e a caída a través do inductor l1 é perpendicular a i1 xa que é unha caída inductiva, mentres que a caída a través do condensador c2 é perpendicular a i2. No punto de equilibrio e1 = e2 que se mostra na figura, agora o resultado de todas estas caídas de tensión e1, e2, e3, e4 dará e.
Vantaxes da ponte de Owen
A fórmula para o inductor l
