Konposizioa eta funtzionamendua IEE-Businessen AC zirkuituetan

Zubigune zirkuitua ez da beste ezer gabe elektrikoaren zirkuituaren konfigurazio bat, zeinak erabiltzen baita ezagutzea nahi diren balio ezezagunak neurtzeko, hala nola gorputz indarrerako, impedimentuak, induktzioa eta kapazitatea. Wheatstone zubiguna, Maxwell zubiguna, Kelvin zubiguna eta beste asko oso erabilgarriak dira neurketu zehatzentzat eta printzipio beraez arduratzen dira. Hemen azalpen labur bat zenbait zubiguen funtzionamenduari buruz:

Wheatstone zubiguna

Charles Wheatstone garatu zuen Wheatstone zubiguna elektrikoaren zirkuitu bat da, eta erabiltzen da neurdua ezezagun bat elektrikoa zirkuituan. Wheatstone zubiguna oso ahalbidetu da neurri oso baxuak kalkulatzeko, multimeter bezalako beste tresnak ez dutenean.

Wheatstone zubigun zirkuitua lau gorputz indarrerako zuriune-betiko antolakuntza bat da. Bi paraleloko bihotz ditu, eta bakoitzean bi gorputz indarrerako seriean. Bigarren bihotz bat bi paraleloko bihotzen artean konektatuta dago, irudian adierazten bezala. Lau gorputz indarrerakoetan, bat zuriuneekin doitzeko egin daiteke, bi gorputz indarrerako R1 eta R3 ezagutzen dira, R2 egoki daitezkeela, eta Rx kalkulatu behar da. Orduan, galvanometro bat terminal D eta B artean jarrita, gorputz indarrerako egokigarria aldatzen joango da (R1/ R2) = (R3/Rx), eta galvanometro zero erakutsiko du, korrontea ez da igotzen zirkuituan. Orain zirkuitua orekatua dago, eta gorputz indarrerako ezezagunaren balioa erraz kalkula daiteke. R3-ren irakurketa korronteari norabide ematen dio.

Maxwell zubiguna

Maxwell inductantziako zubigunaren funtzionamendu-printzipioa berdina da Wheatstone zubigunarekin. Wheatstone zubiguna modifikatu egin da bakarrik. Zubigun honetan, lau mehatxoak ezezagun induktore (L1), aldakorreko kapazitatea (C4), lau gorputz indarrerako eta detektore bat ditu, galvanometro ordez, irudian adierazten bezala. Induktorearen balioa neurri oso baxuarekin alderatuz kalkulatzeko erabiltzen da.

Zubigunaren funtzio-printzipio nagusia da ezezagunaren impedimentuaren fase positiboa kapazitate baten negatiboaren fasearekin konpentsatzeko, mehatxo desberdinetan kokatuta. Horrela, detektorearen potentzial-diferentzia zero izango da eta korronte bat ere ez da igotuko. Kapazitatea C4 eta gorputz indarrerako R4 paraleloan konektatuta daude, eta bi balioak egokitzen dira zubiguna orekatu arte.

Kelvin zubiguna Wheatstone zubigunaren beste modifikazio bat da, neurri oso baxuak 1mΩtik 1kΩra bitartean zehaztasun handiz neurtzeko. Gorputz indarrerako neurri oso baxuen kalkulatzeko, tenperatura altu bat eta galvanometro sentikorra beharrezkoak dira Kelvin zubigunean. Gorputz indarrerako neurri oso baxuekin, konexio-zintzuen gorputz indarrerako oso garrantzitsua da. Wheatstone zubigun bat erabili da, bi gorputz indarrerako gehiago dituena, irudian adierazten bezala. Gorputz indarrerako R1 eta R2 bigarren set batean konexio-zintzuen gorputz indarrerakoaren ondoren eraiki dira. Hemen R ezezaguna da eta S estandarra. Galvanometro bat c eta d artean jarrita, konexio-zintzuen gorputz indarrerako r kontserbatu eta ez du eraginik ematen. Orekatuaren kasuan, galvanometro zero erakutsiko du eta korronte bat ere ez da igotuko. Orekatuaren ekuazioa da:

Hay zubigun zirkuitua

Hay zubiguna Maxwell zubigun zirkuituaren beste bertsio bat da. Maxwell zirkuituan gorputz indarrerako kapazitatearen paraleloan kokatuta dago, baina Hay zirkuituan, gorputz indarrerako estandarra seriean konektatuta dago, irudian adierazten bezala. Oso erabilgarria da induktorearen impedimentuaren angelu fazagarria dela, gorputz indarrerako baxua seriean hartuz gainditu daitekeen kasuan.

Anderson zubiguna

Anderson zubiguna Maxwell inductantziako kapazitate zubiguna modifikatua da. Hona hemen erabiltzen da auto-induktore neurri oso baxuak estandarra kapazitate eta gorputz indarrerakoak erabiliz. Zubigun honen abantaila nagusia da zubiguna orekatu beharrekoa ez dela beharrezkoa. Korronte finkoarekin orekatu ahal izateko, gorputz indarrerako aldaezina r aldatzen da, eta AC iturburu bat bateria eta headphone bat movil galvanometroarekin ordeztu. Zubiguna orekatu ondoren, D terminalaren potentziala E terminalaren berdina da. Mehatxoko korronteak I1, I2, eta I3 bezala adierazten dira, irudian ikusten bezala.

Diodo zubigun zirkuitua

Hona hemen diodo lau antolakuntzak dituen zubigun zirkuitu bat, zeinak input polaritate guztietarako output polaritate bera ematen du. Diodo zubiguna zirkuitu bat, zirkuitu zuzeneko diodotan ere deitu ohi da, hemen erabiltzen da korronte alternatiboa korronte zuzenera aldatzeko. Radio-sinalen amplitudetan ere erabiltzen da. Inputaren polo positiboa goiko ezkerrean eta negatiboa beheko eskuinean konexioa badu, korrontea goiko iturburu terminaltik outputera igotzen da gorria adierazita, eta iturburu beheko terminalera bueltatzen da urdinea adierazita, irudian ikusten bezala.