Circuit de pont Heaviside

Abans d'introduir aquest pont, coneguem més sobre els usos del inductor mútu en circuits de pont. Ara se'ns ha de plantejar una pregunta: per què estem tan interessats en la inductància mútua, i la resposta és molt senzilla: utilitzarem aquest inductor mútu en el circuit de pont Heaviside. Utilitzem un inductor mútu estàndard per trobar el valor d'un inductor mútu desconegut en diversos circuits. L'inductor mútu s'utilitza en diversos circuits com a component principal per determinar el valor de la autoinductància, capacitat i freqüència, etc.
Però en moltes indústries, l'ús de l'inductor mútu per trobar el valor d'un inductor autoconegut no es pràctica perquè tenim diversos altres mètodes més precisos per trobar l'inductor auto i la capacitació, i aquests altres mètodes poden incloure l'ús de capacitors estàndard que estan disponibles a preus més econòmics. No obstant això, hi pot haver alguns avantatges en l'ús de l'inductor mútu en alguns casos, però aquest camp és molt ampli.

Es realitzen moltes recerques sobre l'aplicació de l'inductor mútu en circuits de pont. Per entendre la part matemàtica del pont Heaviside, hem de derivar la relació matemàtica entre l'inductor auto i l'inductor mútu en dues bobines connectades en sèrie. Aquí estem interessats en trobar l'expressió de l'inductor mútu en termes de autoinductància.
Considerem dues bobines connectades en sèrie, tal com es mostra en la figura següent.

De manera que els camps magnètics siguin additius, l'inductor resultant d'aquestes dues es pot calcular com

On, L1 és l'inductor auto de la primera bobina,
L2 és l'inductor auto de la segona bobina,
M és l'inductor mútu d'aquestes dues bobines.
Ara, si les connexions de qualsevol de les bobines es giren, llavors tenim

En resoldre aquestes dues equacions, tenim

Així, l'inductor mútu de les dues bobines connectades en sèrie es dóna per un quart de la diferència entre el valor mesurat de l'inductor auto quan es pren la direcció del camp en la mateixa direcció i el valor de l'inductor auto quan la direcció del camp es gira.

No obstant això, cal que les dues bobines en sèrie estiguin en el mateix eix per obtenir el resultat més precís. Considerem el circuit del pont d'inductor mútu Heaviside, tal com es mostra a continuació,

L'aplicació principal d'aquest pont en les indústries és mesurar l'inductor mútu en termes de autoinductància. El circuit d'aquest pont consta de quatre resistors no inductius r1, r2, r3 i r4 connectats als braços 1-2, 2-3, 3-4 i 4-1 respectivament. En sèrie d'aquest circuit de pont, s'ha connectat un inductor mútu desconegut. Es aplica una tensió a través dels terminals 1 i 3. Al punt d'equilibri, la corrent elèctrica que passa per 2-4 és zero, per tant, la caiguda de tensió a través de 2-3 és igual a la caiguda de tensió a través de 4-3. Així, igualant les caigudes de tensió de 2-4 i 4-3, tenim,

També tenim,

i l'inductor mútu es dóna per,

Considerem algun cas especial,

En aquest cas, l'inductor mútu es redueix a

Ara considerem el circuit del pont Heaviside de Campbell, tal com es mostra a continuació:

Aquest és el pont Heaviside modificat. Aquest pont s'utilitza per mesurar el valor desconegut de l'inductor auto en termes de inductància mútua. La modificació es deu a l'afegiment de la bobina d'equilibri l, i R al braç 1 – 4, i també s'incorpora una resistència elèctrica r al braç 1-2. S'ha connectat un interruptor de curtcircuït a través de r2 i l2 per tenir dos conjunts de lectures, un mentre es fa curtcircuït a r2 i l2 i l'altre mentre es fa circuit obert a r2 i l2.

Ara derivem l'expressió de l'inductor auto per a aquest pont Heaviside modificat. També assumim que el valor de M i r amb el commutador obert sigui M1 i r1, M2 i r2 amb el commutador tancat.
Amb el commutador obert, tenim al punt d'equilibri,

i amb el commutador tancat podem escriure

Així, tenim l'expressió final de l'inductor auto

Declaració: Respecte l'original, els bons articles meriten ser compartits, si hi ha alguna infracció contacteu per eliminar.