Будівництво коливальних контурів та принцип роботи коливальних контурів

Місткі схеми - це електричні схеми, які використовуються для вимірювання невідомих значень опору, імпедансу, індуктивності та ємності. Багато містків, таких як місток Вітстоуна, місток Максвелла, місток Кельвіна, дуже корисні для точного вимірювання величин, працюючи на одному принципі. Нижче наведено краткий опис функціонування деяких з цих містків:

Місток Вітстоуна

Місток Вітстоуна - це електрична схема, розроблена Чарльзом Вітстоуном, яка використовується для визначення значення невідомого електричного опору у схемі. Місток Вітстоуна надзвичайно ефективний при обчисленні дуже низьких значень опору, які інші прилади, такі як цифровий мультиметр, не можуть обчислити точно.

Схема місту Вітстоун - це ромбоподібне розташування чотирьох резисторів. Вона має дві паралельні гілки, кожна з яких складається з двох резисторів, підключених послідовно. Третя гілка під'єднується до двох паралельних гілок в деякій точці всередині них, як показано на малюнку. Серед чотирьох резисторів, значення одного можна визначити, збалансувавши дві гілки. З чотирьох резисторів, значення двох резисторів R1 і R3 відомі, значення R2 регульоване, а значення Rx потрібно обчислити. Потім цей регулятор підключається до електричного живлення та гальванометра між кінцевими D і B. Тепер значення регульованого резистора налаштовується, поки співвідношення опорів двох гілок не стане рівним, тобто (R1/ R2) = (R3/Rx), і гальванометр показує нуль, оскільки стрім перестає проходити через схему. Тепер схема збалансована, і значення невідомого резистора можна легко виміряти. Читання R3 визначає напрямок протікання струму.

Мост Максвелла

Принцип роботи моста індуктивності Максвелла такий самий, як і у мосту Вітстоун. Лише трохи модифіковано мост Вітстоун. У цьому мосту, чотири гілки складаються з невідомої індуктивності (L1), змінного конденсатора (C4), чотирьох резисторів та детектора замість гальванометра, як показано на малюнку. Він використовується для вимірювання значення індуктивності, порівнюючи невідому величину зі стандартною змінною ємністю.

Основний принцип моста полягає у компенсації позитивного фазового кута невідомого імпедансу негативною фазою ємності, розташованої в протилежній гілці. Таким чином, різниця потенціалів на детекторі стане нульовою, і через нього не буде проймати струм. Конденсатор C4 та опір R4 з'єднані паралельно, і значення обох регулюються так, щоб міст був збалансований.

Міст Келвіна є ще одним модифікацією моста Вітстоуна, який використовується для вимірювання низьких опорів в діапазоні від 1 мОм до 1 кОм з великою точністю. Для точного вимірювання низького опору, потрібне високе напруги та чутливий гальванометр у мосту Келвіна. При вимірюванні низьких опорів, опір з'єднуючих проводів має важливе значення. Використовується міст Вітстоуна, який має дві додаткові опори, як показано на малюнку. Опори R1 та R2 з'єднані з другим набором співвідносних опор і утворюють чотирьохконтактні опори. Тут R — невідомий опір, а S — стандартний опір. Гальванометр розташований між c і d, щоб опір з'єднуючих проводів r можна було знехтувати і він не впливає на значення вимірювання. У рівноважному стані гальванометр показує нуль, і через контур не проходить струм. Рівняння при рівновазі:

Схема моста Хея

Міст Хея є ще однією модифікацією схеми моста Максвелла. У схемі Максвелла опір з'єднаний паралельно з конденсатором, тоді як у схемі Хея, опір з'єднаний послідовно зі стандартним конденсатором, як показано на малюнку. Це дуже корисно, якщо фазовий кут індуктивного імпедансу дуже великий, що можна подолати, взявши низький опір послідовно.

Міст Андерсона

Андерсонів міст — це модифікована версія мосту Максвелла для індуктивності та ємності. Він використовується переважно для вимірювання власної індуктивності у катушці за допомогою стандартного конденсатора та резисторів. Основна перевага цього мосту полягає в тому, що його не потрібно часто балансувати. Для балансування мосту струмом постійного струму регулюється змінний опір r, а джерело перемінного струму замінюється батареєю та наушниками з гальванометром з рухомим катушкою. Коли міст балансується, потенціал на терміналі D дорівнює потенціалу на E. Струми, що протікають у відповідних гілках, позначаються як I1, I2 та I3, як показано на малюнку.

Діодний міст

Це міст, який має розташування чотирьох діодів, що забезпечує однаковий вихідний полюс для будь-якого вхідного полюсу. Діодний міст, також відомий як міст-прямокутник, використовується, коли потрібно перетворити перемінний струм на постійний. Він також використовується для виявлення амплітуди радіосигналів. Коли позитивний термінал входу з'єднаний з верхнім лівим кутом, а негативний — з нижнім правим, струм протікає від верхнього терміналу живлення до виходу за червоною шляхом і повертається назад до нижнього терміналу живлення через синій шлях, як показано на малюнку.

Джерело: Electrical4u.

Заява: Поважайте оригінал, добре написані статті варті поширення, якщо є порушення авторських прав, зверніться для видалення.