Bygging af AC straumkerfum og virkni AC straumkerfa
Brygjuhreyfill er engu annað en raforkuhreyfill sem notuð er til að mæla óþekkt gildi viðmots, spönnubundi, veifa og spennubundi. Marga bryggur eins og Wheatstone-bryggjan, Maxwell-bryggjan, Kelvin-bryggjan og mörg fleiri eru mjög gagnlegar til að mæla magn með nákvæmni og vinna á sama stefnu. Hér fyrir neðan er skýr yfirlit yfir virkni nokkurra af bryggjunum:
Wheatstone-bryggja
A Wheatstone-bryggja er raforkuhreyfill sem Charles Wheatstone höfði til og er notuð til að ákveða gildi óþekkts viðmots í hreyfillinni. Wheatstone-bryggjan er mjög gagnleg til að reikna mjög lága viðmóti sem önnur tæki eins og margmetill ekki reikna nákvæmlega.
Wheatstone-bryggjuhreyfillin er fjórðungsrétt feril úr fimm viðmötum. Hann hefur tvær samsíða leggar og hver leggur hefur tvö viðmöð í síðastigi. Þriðja leggur er tengdur á milli tveggja samsíða leggara á einhverju punkti innan leggara, eins og teiknað er mynd. Af fimm viðmötmunum getur gildi eitts viðmots verið ákveðið með því að jafna tveimur leggum. Af fimm viðmötmunum eru gildi tveggja viðmota R1 og R3 þekkt, gildi R2 er breytilegt, og gildi Rx skal reikna. Síðan er þessi stilling tengd rafstöðu og galvanómetri milli D og B endapunkta. Nú er gildi breytilegs viðmots stillt þar til hlutfalli tveggja leggara viðmots verða jafnt þ.e. (R1/ R2) = (R3/Rx), og galvanómetri les núll vegna þess að strömulag hættir að strauma gegnum hreyfillina. Nú er hreyfillin jöfnuð og gildi óþekkts viðmotsins er auðvelt að mæla. Lesing R3 ákvarðar áttina á straumlagi.
Maxwell-bryggja
Virkningsgrunnur Maxwell-inductance-bryggjunnar er sá sami og Wheatstone-bryggjunnar. Einfaldar breytingar hafa verið gerðar á Wheatstone-bryggjuni. Í þessari bryggju eru fjórir leggar sem innihalda óþekkt induction (L1), breytilegt capacitor (C4), fjórir viðmöt og greiningartæki í stað galvanómetris eins og sýnt er á mynd. Hann er notuð til að mæla gildi induction með því að samanburða óþekkt gildi við staðlað breytilegt capacitance.
Grundvallarreglan bryggjunnar er að jafna jákvæða horna phase óþekkts impedanci með neikvæða phase capacitances með því að setja hann í mótlegra legg. Með því að gera svo verður spenningur á milli greiningartækisins núll og engin straum mun strauma gegnum. Capacitor C4 og resistor R4 eru tengd parallel og gildi bæði eru stillt svo að bryggjan komist í jafnvægi.
Kelvin Bridge er aðrar breytingar á Wheatstone-bryggjuni sem notuð er til að mæla lága viðmót í raungi 1mΩ til 1kΩ með mikilli nákvæmni. Til nákvæmra mælinga á lágu viðmots, há spenna og kynskiptur galvanómetri eru nauðsynleg í Kelvin Bridge. Við mælingu lága viðmots, spilar viðmót tengslaletra mikil aðili. Wheatstone-bryggja er notuð sem hefur tvö viðbótar viðmöt eins og sýnt er á mynd. Viðmöt R1 og R2 eru tengd öðru setti ratio-arm og byggðu fjórar terminal viðmöt. Hér er R óþekkt og S er staðlað viðmót. Galvanómetri er sett á milli c og d svo að viðmót tengslaletra r sé hætt að hefur áhrif á mælingargildi. Undir jafnvægisstöðu, galvanómetri sýnir núll og engin straum fer gegnum hreyfillina. Jöfnan við jafnvægisstöðu er:
Hay’s Bridge Circuit
Hay’s Bridge er aðrar breytingar á Maxwell-bryggjuhreyfill. Í Maxwell-hreyfill er viðmót sett parallel við capacitor, en í Hay-hreyfill er viðmót sett í síðastigi við staðlað capacitor eins og sýnt er á mynd. Það er mjög gagnlegt ef phase horn induction er mjög stórt, sem má ofarkoma með því að taka lágt viðmót í síðastigi.
Anderson’s Bridge
Anderson Bridge er breytt útgáfa af Maxwell’s inductor capacitance bridge. Hann er aðallega notuð til að mæla self-inductance í snéri með staðlaðu capacitor og viðmötum. Aðal kostur þessarar bryggju er að ekki er nauðsynlegt að jafna bryggjuna oft. Til að jafna bryggjuna með stöðugum straumi er breytilegt viðmót r stillt og AC uppsprettu er skipt út fyrir batterí og headphones með moving coil galvanómetri. Þegar bryggjan er jöfnuð er spenningur á D endapunkt sama og á E. Straumlaga í samsvarandi leggum eru táknaðir með I1, I2, og I3 eins og sýnt er á mynd.
