Puente de Campbell

Puente de Campbell: Definición y Función
Definición
El puente de Campbell es un puente eléctrico especializado diseñado para medir la inductancia mutua desconocida. La inductancia mutua se refiere al fenómeno físico en el que un cambio en la corriente que fluye a través de una bobina induce una fuerza electromotriz (fem) y, consecuentemente, una corriente en una bobina vecina. Este puente no solo es útil para determinar los valores de inductancia mutua, sino que también puede emplearse para medir la frecuencia. Lo hace ajustando la inductancia mutua hasta lograr un punto nulo en el circuito del puente.
En la ingeniería eléctrica, medir con precisión la inductancia mutua es crucial para comprender la interacción entre diferentes bobinas en los circuitos, como en transformadores, sistemas de acoplamiento inductivo y diversas maquinarias eléctricas. El puente de Campbell proporciona un método preciso y confiable para estas mediciones. Cuando se utiliza para medir la frecuencia, el principio de detección de punto nulo permite a los ingenieros establecer una relación entre la configuración de la inductancia mutua y la frecuencia de la señal eléctrica en prueba.
La siguiente figura ilustra el concepto de inductancia mutua, que forma la base para el funcionamiento del puente de Campbell.

Sean:

• M1 la inductancia mutua desconocida

• L1 la inductancia propia de la secundaria de la inductancia mutua M1

• M2 la inductancia mutua estándar variable

• L2 la inductancia propia de la secundaria de la inductancia mutua M2

• R1, R2, R3, R4 las resistencias no inductivas

Lograr la posición equilibrada del puente de Campbell requiere un procedimiento de dos pasos:

Paso 1: Configuración Inicial y Primera Condición de Equilibrio

El detector se conecta inicialmente entre los puntos ‘b’ y ‘d’. En esta configuración, el circuito funciona análogamente a una simple inductancia propia c

• Primer Paso de Equilibrio Para llevar el puente a una condición equilibrada en la primera etapa, se ajustan los resistores R3 o R4, junto con R1 y R2. Este proceso de ajuste afinará los parámetros eléctricos del circuito, asegurando que las diferencias de potencial eléctrico a través de las partes relevantes del puente se igualen, similar a ajustar los pesos en una balanza para lograr el equilibrio.

• Segundo Paso de Equilibrio En la siguiente fase, el detector se reconecta entre los puntos b' y d'. Basándose en los ajustes realizados en el primer paso, la inductancia mutua estándar variable M2 se varía sistemáticamente. A través de este proceso de variar M2 mientras se mantienen los ajustes previos de los resistores, la configuración eléctrica general del puente se optimiza aún más. Eventualmente, se alcanza un punto de equilibrio, indicando que el puente ha logrado un estado de equilibrio donde las señales eléctricas en el circuito están en armonía, y pueden realizarse mediciones precisas de la inductancia mutua desconocida M1.