ჰეის ხაზი: საშუალება თავდაპირველი ინდუქციის გაზომვისთვის
რა არის თავდაპირველი ინდუქცია?
თავდაპირველი ინდუქცია არის სპირალის ან სქემის თვისება, რომელიც იძულებს ის შეწყვეტოს ნებისმიერი ცვლილება მის შესახებ მიმავალ დენის შესახებ. ის იზოლება ჰენრიებში (H) და დამოკიდებულია სპირალის მრავალი ტურის, ფართობისა და ფორმის და ბირთვის მასალის პერმეაბილობაზე. თავდაპირველი ინდუქცია იწვევს თავდაპირველ ელექტრომოტიურ ძალას (emf), რომელიც აწინაურებს დენის ცვლილებას Lenz’s კანონის მიხედვით.
რა არის ხარისხის ფაქტორი?
ხარისხის ფაქტორი არის განზომილების უცნობი პარამეტრი, რომელიც აჩვენებს, რამდენად კარგად რეზონანსირებს სპირალი ან სქემა მითითებულ სიხშირეზე. ეს ასევე ცნობილია როგორც Q ფაქტორი ან ფიგურა საკმარისი. ეს გამოითვლება სპირალის რეაქტიულობის დაყოფით მის რეზისტენტზე რეზონანსის სიხშირეზე. უფრო მაღალი Q ფაქტორი ნიშნავს უფრო დაბალ ენერგიის დაკარგვას და უფრო მცირე რეზონანსის სიხშირეს. Q ფაქტორი ასევე შეიძლება გამოისახოს შესანახ ენერგიის და დაკარგული ენერგიის შეფარდებით ციკლის დასასრულზე.
Hay’s Bridge-ის კონსტრუქცია
Hay’s bridge-ის სქემა ჩანს ქვემოთ ნაჩვენები:
ბრიჯი შედგება ხუთი სარტყელისგან: AB, BC, CD და DA. სარტყელი AB შეიცავს უცნობ ინდუქტორს L1 რეზისტორთან R1 სერიის შესახებ. სარტყელი CD შეიცავს სტანდარტულ C4 კონდენსატორს რეზისტორთან R4 სერიის შესახებ. სარტყელები BC და DA შეიცავს სუფთა რეზისტორებს R3 და R2 შესაბამისად. დეტექტორი ან გალვანომეტრი არის დაკავშირებული B და D წერტილებს შორის ბალანსის მდგომარეობის ჩვენებისთვის. AC წყარო არის დაკავშირებული A და C წერტილებს შორის ბრიჯის დასატანად.
Hay’s Bridge-ის თეორია
Hay’s bridge-ის ბალანსის მდგომარეობა ხდება როდესაც AB და CD სარტყელების წერტილებზე დაკარგული დაშორება ტოლი და საპირისპიროა, და BC და DA სარტყელების წერტილებზე დაკარგული დაშორება ტოლი და საპირისპიროა. ეს ნიშნავს, რომ არ გადის დენი დეტექტორზე და მისი გადახრა ნულია.
Kirchhoff-ის დარღვევის კანონის გამოყენებით, ჩვენ შეგვიძლია ჩავწეროთ ბალანსის მდგომარეობა შემდეგნაირად:
Z1Z4 = Z2Z3
სადაც Z1, Z2, Z3 და Z4 არის ოთხი სარტყელის იმპედანსები.
იმპედანსების მნიშვნელობების ჩასმით, ჩვენ ვიღებთ:
(R1 – jX1)(R4 + jX4) = R2R3
სადაც X1 = 1/ωC1 და X4 = ωL4 არის ინდუქტორის და კონდენსატორის რეაქტიულობა შესაბამისად.
გაფართოების და რეალური და წარმოსახვითი ნაწილების შესაბამისი ტოლობის გამოყენებით, ჩვენ ვიღებთ:
R1R4 – X1X4 = R2R3
R1X4 + R4X1 = 0
L1 და R1-ის გამოთვლისთვის, ჩვენ ვიღებთ:
L1 = R2R3C4/(1 + ω2R42C4^2)
R1 = ω2R2R3R4C42/(1 + ω2R42C4^2)
სპირალის ხარისხის ფაქტორი შეიძლება გამოითვალოს შემდეგნაირად:
Q = ωL1/R1 = 1/ωR4C4
ეს განტოლებები აჩვენებს, რომ L1 და R1 დამოკიდებულია წყაროს სიხშირეზე ω. ამიტომ, მათ ზუსტ გაზომვას ჩვენ უნდა ვიცოდეთ ω-ის ზუსტი მნიშვნელობა. თუმცა, მაღალ Q ფაქტორის სპირალებისთვის, ჩვენ შეგვიძლია უარყოთ ტერმინი 1/ω2R42C4^2 მნიშვნელებში და გავამარტივოთ განტოლებები შემდეგნაირად:
L1 ≈ R2R3C4
R1 ≈ ω2R2R3R4C42
Q ≈ 1/ωR4C4
Hay’s Bridge-ის ფაზორული დიაგრამა
