Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
El circuito puente no es más que la configuración del circuito eléctrico que se utiliza para medir valores desconocidos de resistencia, impedancia, inducción y capacitancia . Muchos puentes como el puente Wheatstone , el puente Maxwell, el puente Kelvin y muchos más son muy útiles para medir cantidades con precisión y funcionan con el mismo principio. Aquí hay una breve descripción del funcionamiento de algunos de los puentes que se dan a continuación:
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Puente de Wheatstone
Un puente de Wheatstone es un circuito eléctrico desarrollado por Charles Wheatstone y se utiliza para determinar el valor de una resistencia eléctrica desconocida en el circuito. El puente de Wheatstone es altamente capaz de calcular resistencias de muy bajo valor que otros instrumentos como el multímetro no calculan con precisión.
El circuito de puente de Wheatstone es una disposición en forma de diamante de cuatro resistencias . Tiene dos patas paralelas y cada pata tiene dos resistencias en serie. Una tercera pierna conectada entre las dos piernas paralelas en algún punto dentro de las piernas, como se muestra en la figura. Entre las cuatro resistencias, se puede determinar un valor de resistencia equilibrando las dos patas. De cuatro resistencias, se conoce el valor de dos resistencias R 1 y R 3 , el valor de R 2 es ajustable y se debe calcular el valor de R x . Luego este ajuste se conecta al suministro eléctrico y un galvanómetro entre el terminal D y el terminal B. Ahora se ajusta el valor de una resistencia ajustable hasta que la relación de las dos ramas resistenciasse igualan, es decir, (R 1 / R 2 ) = (R 3 / R x ), y el galvanómetro lee cero cuando la corriente deja de fluir a través del circuito. Ahora el circuito está equilibrado y el valor de la resistencia desconocida podría medirse fácilmente. La lectura de R 3 decide la dirección del flujo de corriente.
Puente de Maxwell
El principio de funcionamiento del puente de inductancia de Maxwell es el mismo que el del puente de Wheatstone. Solo se han realizado pequeñas modificaciones en el puente de Wheatstone. En este puente, las cuatro ramas constan de inductancia desconocida (L 1 ), un condensador variable (C 4 ), cuatro resistencias y un detector en lugar de un galvanómetro como se muestra en la figura. Se utiliza para medir el valor de la inductancia comparando el valor desconocido con la capacitancia variable estándar.
El principio básico del puente es compensar la fase de ángulo positivo de la impedancia desconocida con la fase negativa de una capacitancia colocándola en la rama opuesta. Al hacerlo, la diferencia de potencial a través del detector se volverá cero y no fluirá corriente a través de él. El condensador C 4 y la resistencia R 4 están conectados en paralelo y el valor de ambos se ajusta para que el puente se equilibre.
Puente Kelvin
El puente Kelvin es otra modificación del puente de Wheatstone que se utiliza para medir resistencias bajas en el rango de 1 mΩ a 1 kΩ con gran precisión. Para una medición precisa de baja resistencia , se requiere un suministro de alto voltaje y un galvanómetro sensible en Kelvin Bridge. Al medir la baja resistencia, la resistencia de los cables de conexión juega un papel importante. Se utiliza un puente de Wheatstone que tiene dos resistencias adicionales como se muestra en la figura. Las resistencias R 1 y R 2están conectados al segundo conjunto de brazo de relación y construyen cuatro resistencias terminales. Aquí R es desconocido y S es la resistencia estándar. Se coloca un galvanómetro entre cyd para que la resistencia del cable de conexión r pueda despreciarse y no afecte el valor de medición. En la condición de equilibrio, el galvanómetro muestra cero y no fluye corriente a través del circuito. La ecuación en condición de equilibrio es:
Circuito del puente del heno
El puente de Hay es otra variación del circuito de puente de Maxwell. En el circuito de Maxwell, la resistencia se mantiene paralela al condensador, mientras que en el circuito de Hay, la resistencia se conecta en serie con el condensador estándar, como se muestra en la figura. Es muy útil si el ángulo de fase de la impedancia inductiva es muy grande, lo que podría superarse tomando una resistencia baja en serie.
Puente de Anderson
Anderson Bridge es una versión modificada del puente de capacitancia inductor de Maxwell . Se utiliza principalmente para medir la autoinductancia en una bobina mediante el uso de resistencias y condensadores estándar. La principal ventaja de este puente es que no requiere el equilibrado frecuente del puente. Para equilibrar el puente con corriente constante, se ajusta la resistencia variable r y la fuente de CA se reemplaza por batería y auriculares mediante un galvanómetro de bobina móvil. Una vez que el puente está equilibrado, el potencial en el terminal D es similar al potencial en E. El flujo de corriente en las ramas respectivas se denota por I 1 , I 2 e I 3 como se muestra en la figura.
Circuito de puente de diodos
Es un circuito puente que tiene una disposición de cuatro diodos que da la misma polaridad de salida para cada polaridad de entrada. El circuito de puente de diodos , que también se llama puente rectificador, se utiliza siempre que sea necesario cambiar la corriente alterna en corriente continua. También se utiliza para detectar la amplitud de señales de radio. Cuando el terminal positivo de la entrada está conectado a la parte superior izquierda y negativo a la parte inferior derecha, la corriente fluye desde el terminal de suministro superior a la salida fluida por el camino rojo y regresa al terminal de suministro inferior a través del camino azul como se muestra en la figura.
