puente de anderson

En electrónica , el puente de Anderson es un circuito puente utilizado para medir la autoinductancia de la bobina. Permite medir la inductancia mediante la utilización de otros componentes del circuito como resistencias y condensadores. ^[1]

El puente de Anderson fue inventado por Alexander Anderson en 1891. ^[2] Modificó el puente de inductancia y capacitancia de Maxwell para que proporcione una medición muy precisa de la autoinductancia. ^[3]

Condiciones de equilibrio

Las condiciones de equilibrio para el puente de Anderson o, de manera equivalente, los valores de la autoinductancia y la resistencia de la bobina dada se pueden encontrar utilizando técnicas básicas de análisis de circuitos como KCL, KVL y el uso de fasores. Considere el diagrama del circuito del puente de Anderson en la figura dada. Sea L ₁ la autoinductancia y R 1 _la resistencia eléctrica de la bobina considerada. Como lo ideal es suponer que el voltímetro tiene una impedancia casi infinita, las corrientes en las ramas ab y bc y las de las ramas de y ec se consideran iguales. Aplicando la ley actual de Kirchhoff en el nodo d, se puede demostrar que-

{\begin{aligned}I_{4}+I_{c}&=I_{2}\end{aligned}}

Dado que el análisis se realiza bajo la condición equilibrada del puente, se puede decir que la caída de voltaje a través del voltímetro es esencialmente cero. Al aplicar la ley de voltaje de Kirchhoff a los bucles apropiados (en el sentido contrario a las agujas del reloj), se mantienen las siguientes relaciones:

{\begin{aligned}I_{1}(R_{1}+r_{1}+j\omega L_{1})-I_{2}R_{2}-I_{c}r=0\ \I_{1}R_{3}-{\frac {I_{c}}{j\omega C}}=0\\I_{c}r+{\frac {I_{c}}{j\omega C} }-I_{4}R_{4}=0\end{aligned}}

Al resolver estos conjuntos de ecuaciones, finalmente se puede obtener la autoinductancia y la resistencia de la bobina como:

{\begin{aligned}L_{1}&=({\frac {R_{3}}{R_{4}}})(R_{2}R_{4}+r(R_{2}+ R_{4}))C\\R_{1}&={\frac {R_{2}R_{3}}{R_{4}}}-r_{1}\end{aligned}}

Ventajas

El puente de Anderson también se puede utilizar al revés, es decir, se puede utilizar para medir la capacitancia de un condensador desconocido utilizando una bobina inductora cuya autoinductancia y resistencia eléctrica se han predeterminado con un alto grado de precisión. Un punto interesante a tener en cuenta es el hecho de que la autoinductancia medida de la bobina no cambia incluso teniendo en cuenta la pérdida dieléctrica dentro del condensador . Otra ventaja de utilizar este puente modificado es que, a diferencia del condensador variable utilizado en el puente Maxwell , utiliza un condensador fijo que es relativamente más barato. ^[4]

Desventajas

Una de las dificultades obvias asociadas con el puente de Anderson son los cálculos de ecuaciones de equilibrio relativamente complejos en comparación con el puente de Maxwell . Las conexiones del circuito y los cálculos son igualmente más engorrosos en comparación con el puente Maxwell . ^[5]

Referencias

^ Medición de inductancia mediante el método de Anderson Por Edward B. Rosa y Fredeeick W. Grover, Boletín de la Oficina de Normas , Vol 1, No 3
^ Globo del circuito del puente de Anderson
^ S. Butterworth (diciembre de 1921) Sobre el uso del puente de Anderson para medir las variaciones de la capacidad y la resistencia efectiva de un condensador con frecuencia , Actas de la Sociedad de Física de Londres , diciembre de 1921, vol. 34, páginas 1 a 7
^ "Puente de Anderson: construcción de circuitos, ecuación, diagrama fasorial y ventajas".
^ "Puente de Anderson: construcción de circuitos, ecuación, diagrama fasorial y ventajas".