Hay’s Bridge: Metod za merenje sopstvene induktivnosti

Šta je samoidukcija?

Samoidukcija se definiše kao osobina bobine ili kruga koja dovodi do suprotstavljanja bilo kakvih promena u struju koja kroz nju protiče. Mere se u henrijima (H) i zavisi od broja zavojaka, površine i oblika bobine, kao i permeabilnosti materijala magneznog jezgra. Samoidukcija proizvodi samoproducirani elektromotorni napon (emf) koji se suprotstavlja promeni struje prema Lensovom zakonu.

Šta je faktor kvaliteta?

Faktor kvaliteta je bezdimenzioni parametar koji pokazuje kako dobro bobina ili krug rezonira na datoj frekvenciji. Poznat je i kao Q faktor ili pokazatelj vrednosti. Izračunava se deljenjem reaktancije bobine sa njenoj otporu na rezonantnoj frekvenciji. Viši Q faktor znači niže gubitke energije i oštriji rezonans. Q faktor može se izraziti i kao odnos pohranjene energije i potrošene energije po ciklus.

Konstrukcija Hayovog mosta

Semiotski dijagram Hayovog mosta prikazan je ispod:

Most sastoji se od četiri grane: AB, BC, CD i DA. Grana AB sadrži nepoznati induktor L1 u seriji sa otporom R1. Grana CD sadrži standardni kondenzator C4 u seriji sa otporom R4. Grade BC i DA sadrže čiste otporove R3 i R2, redom. Detektor ili galvanometar je spojen između tačaka B i D kako bi pokazao uslov ravnoteže. AC izvor je spojen između tačaka A i C kako bi snabdevao most.

Teorija Hayovog mosta

Uslov ravnoteže Hayovog mosta postiže se kada su padovi napona na AB i CD jednaki i suprotni, a padovi napona na BC i DA jednaki i suprotni. To znači da kroz detektor ne protiče struja, a njegovo odstupanje je nula.

Korišćenjem Kirchhoffovog zakona o naponu, možemo napisati uslov ravnoteže kao:

Z1Z4 = Z2Z3

gde su Z1, Z2, Z3 i Z4 impedancije četiri grane.

Uvrštavanjem vrednosti impedanci, dobijamo:

(R1 – jX1)(R4 + jX4) = R2R3

gde su X1 = 1/ωC1 i X4 = ωL4 reaktancije induktora i kondenzatora, redom.

Razvijajući i poređujući realne i imaginarn