Puente de Schering

El Puente de Schering

El Puente de Schering, es uno de los màs importantes puentes de CA, se utiliza para la medición de capacitores y el factor de disipación de condensadores, siendo de suma utilidad para la medición de algunas de las propiedades de aislamiento (tgδ) con ángulos de fase muy cercanos a 90°. 

       Las condiciones de equilibrio requieren que la suma de los àngulos de fase de las ramas 1 y 4 sea igual a la suma de los ángulos de fase de las ramas 2 y 3. Puesto que el capacitor patrón està en la rama 3, la rama delos àngulos de fase de ramas 3 y 3 serà 0 grados + 90 grados = 90 grados. Con el fin de obtener el ángulo defase de 90 grados que se necesita para el equilibrio, la suma de los ángulos de las ramas 1 y 4 debe ser iguala 90 grados. Puesto que en la realización general de mediciones la cantidad desconocida tiene un àngulo defase menor de 90 grados, es necesario dar a la rama 1 un àngulo capacitavo pequeño por medio de la conexión del capacitor C1 en paralelo co el resistor R1. Un àngulo capacitivo pequeño es muy fàcil de obtener; sòlo se requiere un capacitor pequeño a travèz de R1.

La ecuación de equilibrio del puente de Schering es

Rx=R3⋅C2C1Cx=R2⋅C1R3

El puente de Schering permite la medida precisa del factor de disipación, ω⋅Cx⋅Rx. 

Este puente también se emplea para la medida de los ángulos de pérdida de aislantes y cables para alta tensión. Para realizar esta medida, el nudo que une las ramas donde se encuentran las resistencias R2 y R3 se conecta a tierra.

La deducción de la ecuación de equilibrio del puente de Schering se lleva acabo aplicando el razonamiento expuesto para la deducción de la ecuación de equilibrio del puente de impedancias, esto es Z1Z2=ZxZ3 con Z1=1j⋅ω⋅C1Z2=R21+j⋅ω⋅R2⋅C2 (impedancia equivalente en paralelo de la resistencia R2 y el condensador C2), Z3=R3 y Zx=Rx+1j⋅ω⋅Cx

Z2=R21+j⋅ω⋅R2⋅C2 (impedancia equivalente en paralelo de la resistencia R2 y el condensador C2), Z3=R3 y Zx=Rx+1j⋅ω⋅Cx

Sustituyendo

1j⋅ω⋅C1R21+j⋅ω⋅R2⋅C2=Rx+1j⋅ω⋅CxR3

Re ordenando

1+j⋅ω⋅R2⋅C2j⋅ω⋅R2⋅C1⋅R3=Rx+1j⋅ω⋅Cx

Igualando partes reales e imaginarias se obtiene el valor de Rx y Cx

Rx=R3⋅C2C1Cx=R2⋅C1R3