Hay’s Bridge: Auto-induktibitatea neurtzeko metodoa
Zer da Auto-induktibitatea?
Auto-induktibitatea koilu edo zirkuitu batek, horretan pasatzen diren intentsioi aldaketari aukeratzea duen ezaugarria da. Henriek (H) neurtzen da eta koiluaren biraka, azalera eta forma, eta nukleoko permeabilitatearen mendean dago. Auto-induktibitateak bereizmen elektriko automata (emf) sortzen du, intentsioi aldaketari Lenz-en legearen arabera aukeratzen dioena.
Zer da Kalitate Faktorea?
Kalitate faktorea parametro dimentsio gabe bat da, koilu edo zirkuitu baten zenbat ondo erresonatzen den adierazten duena. Q faktorea edo balio handia ere esaten zaio. Koiluaren reaktantzaren eta erezistentziaren arteko zatidura kalkulatzen da erresonantzi-frekuentzian. Q faktorea altuagoa denean, energia galderen murriztuagoa eta erresonantziaren finetasuna handiagoa izango da. Q faktorea gordeko den energia eta ziklo bakoitzeko eramateko energia arteko arrazoia ere adieraz daiteke.
Hayen pontziaren eraikuntza
Hayen pontziaren diagrama eskematikoa hemen ikusten da:
Pontziak lau hazte ditu: AB, BC, CD eta DA. Hazte AB-k inductore ezezagun bat, L1, eta resistore bat, R1, ditu seriean. Hazte CD-k kapasitorea estandarra, C4, eta resistore bat, R4, ditu seriean. Hazte BC eta DA-k resistore puroak, R3 eta R2, dituzte, hurrenez hurren. Detektore bat edo galvanometro bat B eta D puntuetan konektatuta dago, orekatuaren egoera adieratzeko. AC iturri bat A eta C puntuetan konektatuta dago, pontziora jarioa emateko.
Hayen pontziaren teoria
Hayen pontziaren orekatu egoera AB eta CD hazteentzako tenperatura-desigualtasunak berdinak eta kontrakoak direnean, eta BC eta DA hazteentzako tenperatura-desigualtasunak berdinak eta kontrakoak direnean lortzen da. Honek esan nahi du detektorean ez dela joan inolako intentsioirik, eta bere deflexioa zero izango dela.
Kirchhoff-en tensioen legea erabiliz, orekatu egoera honela idatz dezakegu:
Z1Z4 = Z2Z3
non Z1, Z2, Z3 eta Z4 lau hazteko impedanzak diren.
Impedanzen balioak ordezkatuz, hau lortzen dugu:
(R1 – jX1)(R4 + jX4) = R2R3
non X1 = 1/ωC1 eta X4 = ωL4 inductore eta kapasitorren reaktantzak diren.
Egokitu eta oso eta imaginarioen atalek berdinduz, hau lortzen dugu:
R1R4 – X1X4 = R2R3
R1X4 + R4X1 = 0
L1 eta R1-ren emaitzak lortzeko, hau daukagu:
L1 = R2R3C4/(1 + ω2R42C4^2)
R1 = ω2R2R3R4C42/(1 + ω2R42C4^2)
Koiluaren kalitate faktorea hau da:
Q = ωL1/R1 = 1/ωR4C4
Ekuazio hauek erakusten dute L1 eta R1-iturriaren frekuentziaren, ω, mendean egotea. Beraz, zehazki neurtzeko, ω-ren balio zehatza jakin behar dugu. Aldiz, Q faktorea altua dituzten koiluentzat, ω2R42C4^2 terminoa desberdintza-hondarrak hartuz, ekuazioak sinplifikatu daitezke:
L1 ≈ R2R3C4
R1 ≈ ω2R2R3R4C42
Q ≈ 1/ωR4C4
Hayen pontziaren fasore-diagrama
I1 eta I2 intentsioiak ez dira fasean, CD haztean dagoen kapasitore C4 delako. I2 intentsioiak I1 intentsioiari φ angeluarekin aurretzen du, irudian ikus daitekeen bezala. E1 eta E2 tenperatura-desigualtasunak magnitude eta fase berdinekoak dira, R1 eta R2 resistore puruak direlako. E3 eta E4 tenperatura-desigualtasunak magnitude eta fase berdinekoak dira, R3 eta R4 resistore puruak direlako. E5 tenperatura-desigualtasuna E4-rekin perpendikularra da, kapasitore C4-ri dagokion bitartez. E6 tenperatura-desigualtasuna E1-rekin perpendikularra da, inductore L1-ri dagokion bitartez. Fasore-diagramak E6 + E5 = E3 + E4 = E adierazten du.
Hayen pontziaren abantailak
