Konstruksie van AC-sirkusse en werking van AC-sirkusse

'n Brugkoring is niks anders as die elektriese koring konfigurasie wat gebruik word om onbekende waardes van weerstand, impedans, induksie en kapasitans te meet. Baie brûgsoort soos Wheatstone brug, Maxwell Brug, Kelvin Brug, en nog baie meer is baie nuttig om hoeveelhede akkuraat te meet en werk op dieselfde beginsel. Hier is 'n kort beskrywing van die werking van sommige van die brûgse hieronder:

Wheatstone Brug

'n Wheatstone brug is 'n elektriese koring ontwikkel deur Charles Wheatstone, en dit word gebruik om die waarde van 'n onbekende elektriese weerstand in die koring te bepaal. Die Wheatstone brug is hoogs vermoënd om baie lae waargenome weerstande te bereken wat ander instrumente soos 'n multimeter nie akkuraat bereken nie.

Die Wheatstone brug koring is 'n diamantvormige rangskikking van vier weerstande. Dit het twee parallelle bene en elke been het twee weerstande in reeks. 'n Derde been verbond tussen die twee parallelle bene op 'n punt binne die bene, soos geteken in die figuur. Van die vier weerstande kan een weerstandswaarde bepaal word deur die twee bene te balanseer. Van die vier weerstande, is die waarde van twee weerstande R1 en R3 bekend, die waarde van R2 is verstelbaar, en die waarde van Rx moet bereken word. Dan word hierdie aanpassing aan elektriese voorsiening gevoeg en 'n galvanometer tussen terminal D en terminal B. Nou word die waarde van 'n verstelbare weerstand aangepas totdat die verhouding van die twee takke weerstande gelyk word, d.w.s. (R1/ R2) = (R3/Rx), en die galvanometer lees nul omdat stroom ophou vloei deur die koring. Nou is die koring gebalanseer en die waarde van die onbekende weerstand kan maklik gemeet word. Die leeswaarde van R3 bepaal die rigting van die stroomvloei.

Maxwell se Brug

Die werkprinsipe van Maxwell se induktansie brug is dieselfde as die Wheatstone brug. Slegs klein wysigings is in die Wheatstone brug aangebring. In hierdie brug bestaan die vier takke uit onbekende induktansie (L1), 'n veranderlike kapasiteur (C4), vier weerstande en 'n detector in plaas van 'n galvanometer soos geteken in die figuur. Dit word gebruik om die waarde van induktansie te meet deur die onbekende waarde met 'n standaard veranderlike kapasiteur te vergelyk.

Die basiese beginsel van die brug is om die positiewe fasehoek van die onbekende impedansie met die negatiewe fase van 'n kapasiteur te kompenseer deur dit in die teenoorgestelde tak te plaas. Deur dit te doen, sal die potensiaalverskil oor die detector nul word en sal geen stroom deur dit vloei nie. Die kapasiteur C4 en weerstand R4 is in parallel verbond en die waarde van albei word aangepas sodat die brug gebalanseer word.

Kelvin Brug is 'n verdere wysiging van die Wheatstone brug wat gebruik word om lae weerstand in die bereik van 1mΩ tot 1kΩ met groot akkuraatheid te meet. Vir presiese meting van lae weerstand, hoë spanning voorsiening en 'n sensitiewe galvanometer is nodig in die Kelvin Brug. Terwyl lae weerstand gemeet word, speel die weerstand van die verbindingsdrade 'n belangrike rol. Die Wheatstone brug word gebruik wat twee bykomende weerstande het soos geteken in die figuur. Die weerstande R1 en R2 word aan die tweede stel verhoudingsarmme verbond en vier terminale weerstande gekonstrueer. Hier is R onbekend en S is die standaard weerstand. 'n Galvanometer word tussen c en d geplaas sodat die weerstand van die verbindingsdraad r genegeer kan word en die meting nie beïnvloed word nie. Onder die gebalanseerde toestand wys die galvanometer nul en vloei geen stroom deur die koring nie. Die vergelyking onder die gebalanseerde toestand is:

Hay se Brug Koring

Hay se brug is 'n ander variasie van Maxwell se brug koring. In Maxwell se koring word weerstand parallel met die kapasiteur gehou, terwyl in Hay se koring, die weerstand in reeks met die standaard kapasiteur verbond word soos geteken in die figuur. Dit is baie nuttig as die fasehoek van die inductiewe impedans baie groot is, wat oorkom kan word deur 'n lae weerstand in reeks te neem.

Anderson se Brug

Anderson se Brug is 'n gewysigde weergawe van Maxwell se induktor kapasiteitsbrug. Dit word hoofsaaklik gebruik om self-induktans in 'n spoel te meet deur 'n standaard kapasiteur en weerstande te gebruik. Die hoof voordeel van hierdie brug is dat dit nie gereeld balansering van die brug benodig nie. Om die brug deur 'n gestadige stroom te balanseer, word die veranderlike weerstand r aangepas en AC-bron vervang deur 'n batterij en koptelefoon deur 'n beweeglike spoelgalvanometer. Een die brug gebalanseer is, is die potensiaal by die terminal D dieselfde as die potensiaal by E. die stroomvloei in die betrokke takke word aangedui deur I1, I2, en I3 soos geteken in die figuur.

Diode Brug Koring