Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Este puente nos proporciona el método más adecuado para comparar los dos valores del condensador si descuidamos las pérdidas dieléctricas en el circuito del puente. El circuito del puente de De Sauty se muestra a continuación.
La batería se aplica entre los terminales marcados como 1 y 4. El brazo 1-2 consta del condensador c 1 (cuyo valor se desconoce) que transporta la corriente i 1 como se muestra, el brazo 2-4 consta de una resistencia pura (aquí, una resistencia pura significa que asumimos es de naturaleza no inductiva), el brazo 3-4 también consta de una resistencia pura y el brazo 4-1 consta de un condensador estándar cuyo valor ya conocemos.
Derivemos la expresión para el condensador c 1 en términos de condensador estándar y resistencias.
En condiciones de equilibrio tenemos,
Implica que el valor del condensador viene dado por la expresión.
Para obtener el punto de equilibrio debemos ajustar los valores de r 3 o r 4 sin perturbar ningún otro elemento del puente. Este es el método más eficiente para comparar los dos valores del condensador si se ignoran todas las pérdidas dieléctricas del circuito.
Ahora dibujemos y estudiemos el diagrama fasorial de este puente. El diagrama fasorial del puente De Sauty se muestra a continuación:
Marquemos la caída de corriente a través del condensador desconocido como e 1 , la caída de voltaje a través de la resistencia r 3 sea e 3 , la caída de voltaje a través del brazo 3-4 sea e 4 y la caída de voltaje a través del brazo 4 -1 sea e 2 . En la condición de equilibrio, la corriente fluye a través de la ruta 2-4 será cero y también las caídas de voltaje e 1 ye 3 serán iguales a las caídas de voltaje e 2 ye 4 respectivamente.
Para dibujar el diagrama fasorial hemos tomado el eje de referencia e 3 (o e 4 ), e 1 ye 2 se muestran en ángulo recto con e 1 (o e 2 ). ¿Por qué están en ángulo recto entre sí? La respuesta a esta pregunta es muy simple ya que el condensador está conectado allí, por lo tanto, el ángulo de diferencia de fase obtenido es de 90 o .
Ahora, en lugar de algunas ventajas, como el puente, es bastante simple y proporciona cálculos fáciles, hay algunas desventajas de este puente porque este puente da resultados inexactos para un capacitor imperfecto (aquí imperfecto significa capacitores que no están libres de pérdidas dieléctricas). Por lo tanto, podemos usar este puente solo para comparar condensadores perfectos.
Aquí nos interesa modificar el puente de De Sauty , queremos tener un tipo de puente que nos dé resultados precisos también para condensadores imperfectos. Grover realiza esta modificación. El diagrama de circuito modificado se muestra a continuación:
Aquí Grover ha introducido resistencias eléctricas r 1 y r 2 como se muestra arriba en los brazos 1-2 y 4-1 respectivamente, para incluir las pérdidas dieléctricas. También ha conectado resistencias R 1 y R 2 respectivamente en los brazos 1-2 y 4-1. Derivemos la expresión capacitor c 1 cuyo valor desconocemos. Nuevamente conectamos el condensador estándar en el mismo brazo 1-4 como lo hemos hecho enPuente de De Sauty . En el punto de equilibrio al igualar las caídas de voltaje tenemos:
Al resolver la ecuación anterior obtenemos:
Esta es la ecuación requerida.
Haciendo el diagrama fasorial podemos calcular el factor de disipación. El diagrama fasorial del circuito anterior se muestra a continuación
. Marquemos δ 1 y δ 2 como ángulos de fase de los capacitores c 1 y c 2 capacitores respectivamente. Del diagrama fasorial tenemos tan (δ 1 ) = factor de disipación = ωc 1 r 1 y de manera similar tenemos tan (δ 2 ) = ωc 2 r 2 .
De la ecuación (1) tenemos
al multiplicar ω ambos lados tenemos
Por lo tanto, la expresión final para el factor de disipación se escribe como
Por lo tanto, si se conoce el factor de disipación para un capacitor. Sin embargo, este método da resultados bastante inexactos para el factor de disipación.