Ponte de Campbell

Ponte Campbell: Definición e Función
Definición
A ponte Campbell é unha ponte eléctrica especializada deseñada para medir a indutancia mútua descoñecida. A indutancia mútua refírese ao fenómeno físico no que un cambio na corrente que circula por unha bobina induce unha forza electromotriz (fem) e, en consecuencia, unha corrente nunha bobina veciña. Esta ponte non só é útil para determinar os valores de indutancia mútua, senón que tamén pode empregarse para medir a frecuencia. Fáiño axustando a indutancia mútua ata lograr un punto nulo no circuito da ponte.
Na enxeñaría eléctrica, medir con precisión a indutancia mútua é crucial para comprender a interacción entre diferentes bobinas nos circuitos, como en transformadores, sistemas de acoplamento inductivo e varias máquinas eléctricas. A ponte Campbell proporciona un método preciso e fiable para estas medidas. Cando se usa para a medida de frecuencia, o principio de detección do punto nulo permite aos enxeñeiros establecer unha relación entre a configuración da indutancia mútua e a frecuencia da señal eléctrica en proba.
A seguinte figura ilustra o concepto de indutancia mútua, que forma a base do funcionamento da ponte Campbell.

Sexa:

• M1 representa a indutancia mútua descoñecida

• L1denota a autoindutancia da secundaria da indutancia mútua M1

• M2significa a indutancia mútua estándar variable

• L2 é a autoindutancia da secundaria da indutancia mútua M2

• R1, R2, R3, R4 son resistencias non inductivas

Alcanzar a posición equilibrada da ponte Campbell require un procedemento de dous pasos:

Paso 1: Configuración Inicial e Primeira Condición de Equilibrio

O detector conectase inicialmente entre os puntos ‘b’ e ‘d’. Nesta configuración, o circuito funciona análogamente a unha simple autoindutancia comme

• Primeiro Paso de Equilibrio Para levar a ponte a unha condición de equilibrio na primeira etapa, axústanse as resistencias R3 ou R4, xunto con R1 e R2. Este proceso de axuste afiniza os parámetros eléctricos do circuito, asegurando que as diferenzas de potencial eléctrico nas partes relevantes da ponte estean igualadas, como ajustar os pesos nunha balanza para lograr o equilibrio.

• Segundo Paso de Equilibrio Na seguinte fase, o detector vólvese a conectar entre os puntos b' e d'. Basándose nos axustes feitos no primeiro paso, a indutancia mútua estándar variable M2 varía sistemáticamente. A través deste proceso de variación de M2 mantendo os axustes previos das resistencias, a configuración eléctrica global da ponte optimízase adicionalmente. Eventualmente, alcanzáse un punto de equilibrio, indicando que a ponte logrou un estado de equilibrio onde as señales eléctricas no circuito están en harmonía, e poden facerse medidas precisas da indutancia mútua descoñecida M1.