AC सर्किट का निर्माण और AC सर्किट का कार्य

ब्रिज सर्किट कुछ भी नहीं, बल्कि विद्युत परिपथ की व्यवस्था है जो अज्ञात प्रतिरोध, प्रतिबाधा, प्रेरण और क्षमता के मानों को मापने के लिए उपयोग की जाती है। वेटस्टोन ब्रिज, मैक्सवेल ब्रिज, केल्विन ब्रिज जैसे बहुत सारे ब्रिज गुणांकों को सटीकता से मापने में बहुत उपयोगी होते हैं और इसी सिद्धांत पर काम करते हैं। नीचे कुछ ब्रिजों के कार्य का संक्षिप्त विवरण दिया गया है:

वेटस्टोन ब्रिज

एक वेटस्टोन ब्रिज चार्ल्स वेटस्टोन द्वारा विकसित एक विद्युत परिपथ है, और इसका उपयोग परिपथ में अज्ञात विद्युत प्रतिरोध के मान को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। वेटस्टोन ब्रिज अत्यंत कम मूल्य के प्रतिरोधों की गणना करने में अत्यंत सक्षम है, जिन्हें अन्य उपकरण जैसे मल्टीमीटर नहीं कर सकते।

वेटस्टोन ब्रिज परिपथ चार प्रतिरोधों की एक हीरे-आकार की व्यवस्था है। इसमें दो समानांतर पाट और प्रत्येक पाट में श्रृंखला में दो प्रतिरोध होते हैं। तीसरा पाट दोनों समानांतर पाटों के बीच किसी बिंदु पर जुड़ा होता है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। चार प्रतिरोधों में से, एक प्रतिरोध का मान दो पाटों को संतुलित करके निर्धारित किया जा सकता है। चार प्रतिरोधों में से, R1 और R3 के मान ज्ञात हैं, R2 का मान समायोजित है, और Rx का मान गणना किया जाना है। फिर यह समायोजन विद्युत आपूर्ति और टर्मिनल D और टर्मिनल B के बीच एक गैल्वानोमीटर से जोड़ा जाता है। अब समायोजित प्रतिरोध का मान तब तक समायोजित किया जाता है जब तक दो शाखाओं के प्रतिरोधों का अनुपात बराबर नहीं हो जाता, अर्थात (R1/ R2) = (R3/Rx), और गैल्वानोमीटर शून्य पढ़ता है क्योंकि धारा परिपथ में बहना बंद हो जाती है। अब परिपथ संतुलित है और अज्ञात प्रतिरोध का मान आसानी से मापा जा सकता है। R3 का पढ़ाई धारा के प्रवाह की दिशा निर्धारित करती है।

मैक्सवेल का ब्रिज

मैक्सवेल के प्रेरकत्व ब्रिज का कार्य विधि वेटस्टोन ब्रिज के समान ही है। वेटस्टोन ब्रिज में केवल थोड़ी बदलाव की गई है। इस ब्रिज में, चार शाखाओं में अज्ञात प्रेरकत्व (L1), एक चर क्षमता (C4), चार प्रतिरोध और गैल्वानोमीटर के स्थान पर डिटेक्टर शामिल हैं, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। इसका उपयोग अज्ञात मान को मानक चर क्षमता के साथ तुलना करके प्रेरकत्व के मान को मापने के लिए किया जाता है।

ब्रिज का मूल सिद्धांत अज्ञात प्रतिबाधा के सकारात्मक कोण चर के नकारात्मक कोण से विभाजित करना है इसे विपरीत शाखा में रखकर। ऐसा करने से, डिटेक्टर पर विभवांतर शून्य हो जाएगा और इसमें कोई धारा बहना बंद हो जाएगी। क्षमता C4 और प्रतिरोध R4 को समानांतर रखा गया है और दोनों का मान इस प्रकार समायोजित किया गया है कि ब्रिज संतुलित हो जाए।

केल्विन ब्रिज वेटस्टोन ब्रिज का एक और संशोधन है जो 1mΩ से 1kΩ तक की निम्न प्रतिरोध की माप के लिए उपयोग किया जाता है। निम्न प्रतिरोध के सटीक मापन के लिए, केल्विन ब्रिज में उच्च वोल्टेज आपूर्ति और एक संवेदनशील गैल्वानोमीटर की आवश्यकता होती है। निम्न प्रतिरोध को मापते समय, कनेक्टिंग तारों का प्रतिरोध एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वेटस्टोन ब्रिज का उपयोग किया जाता है जिसमें दो अतिरिक्त प्रतिरोध शामिल होते हैं, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। प्रतिरोध R1 और R2 दूसरे सेट के अनुपात आर्म से जुड़े होते हैं और चार टर्मिनल प्रतिरोध निर्मित किए जाते हैं। यहाँ R अज्ञात है और S मानक प्रतिरोध है। गैल्वानोमीटर c और d के बीच रखा जाता है ताकि कनेक्टिंग तार r का प्रतिरोध नगण्य हो जाए और मापन मूल्य पर प्रभाव न पड़े। संतुलन की स्थिति में, गैल्वानोमीटर शून्य पढ़ता है और परिपथ में कोई धारा नहीं बहती। संतुलन की स्थिति पर समीकरण है:

हे का ब्रिज परिपथ

हे का ब्रिज मैक्सवेल के ब्रिज परिपथ का एक और रूप है। मैक्सवेल के परिपथ में प्रतिरोध को क्षमता के समानांतर रखा जाता है, जबकि, हे के परिपथ में, प्रतिरोध को मानक क्षमता के श्रृंखला में जोड़ा जाता है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। यह बहुत उपयोगी है यदि प्रेरक प्रतिबाधा का दिगंश बहुत बड़ा है, जिसे एक कम प्रतिरोध लेकर श्रृंखला में जोड़कर दूर किया जा सकता है।