Heaviside-brobrug circuit

Inden vi introducerer denne bro, lad os vide mere om anvendelsen af mutual inductor i bro-cirkuit. Nu må der opstå et spørgsmål i vores sind, hvorfor vi er så interesseret i mutual inductance, svaret på dette spørgsmål er meget simpelt, vi vil bruge denne mutual inductor i Heaviside bridge circuit. Vi bruger standard mutual inductor til at finde værdien af den ukendte mutual inductor i forskellige cirkuit. Mutual inductor bruges i forskellige cirkuit som hovedkomponent i bestemmelse af værdien af self inductance, capacitance og frekvens osv.
Men i mange industrier bruges ikke mutual inductor til at finde værdien af kendt self inductor, fordi vi har forskellige andre præcise metoder til at finde self inductor og capacitance, og disse andre metoder kan inkludere brug af standard capacitor, som er tilgængelige til billigere priser. Dog kan der være nogle fordele ved at bruge mutual inductor i nogle tilfælde, men dette felt er meget stort.

Der foregår mange forskninger på anvendelsen af mutual inductor i bro-cirkuit. For at forstå den matematiske del af Heaviside bridge, skal vi udlede den matematiske relation mellem self inductor og mutual inductor i to spoler forbundet i serie kombination. Her er vi interesseret i at finde udtrykket for mutual inductor i termer af self inductance.
Lad os overveje to spoler forbundet i serie, som vist i figuren nedenfor.

Således, at de magnetiske felter er additiv, kan den resulterende inductor af disse to beregnes som

Hvor, L1 er self inductor af første spole,
L2 er self inductor af anden spole,
M er mutual inductor af disse to spoler.
Nu, hvis forbindelserne til en af spolerne vendes, har vi

Ved at løse disse to ligninger har vi

Dermed er mutual inductor af de to spoler forbundet i serie givet ved en fjerdedel af forskellen mellem den målte værdi af self inductor, når retningen af feltet er i samme retning, og værdien af self inductor, når retningen af feltet vendes.

For at få mest præcise resultater, skal de to serie-spoler være på samme akse. Lad os overveje cirkuitet af Heaviside mutual inductor bridge, som vist nedenfor,

Denne bros hovedanvendelse i industrier er at måle mutual inductor i termer af self inductance. Cirkuitet af denne bro består af fire ikke-induktive resistorer r1, r2, r3 og r4 forbundet på armerne 1-2, 2-3, 3-4 og 4-1 henholdsvis. I serien af dette bro-cirkuit er en ukendt mutual inductor forbundet. En spænding anvendes på tværs af terminalerne 1 og 3. Ved balancepunkt strømmer elektrisk strøm gennem 2-4 er nul, hvilket betyder, at spændningsfaldet på 2-3 er lig med spændningsfaldet på 4-3. Så ved at sætte spændingsfaldene på 2-4 og 4-3 lige, har vi,

Også har vi,

og mutual inductor er givet ved,

Lad os overveje nogle specielle tilfælde,

I dette tilfælde er mutual inductor reduceret til

Nu lad os overveje Campbell’s Heaviside bridge cirkuit, som vist nedenfor:

Dette er den modificerede Heaviside bridge. Denne bro bruges til at måle den ukendte værdi af self inductor i termer af mutual inductance. Ændringen skyldes tilføjelsen af balanceringsspole l, og R i arm 1 – 4, samt også elektrisk resistens r inkluderet i arm 1-2. Kortslutningskontakt er forbundet på tværs af r2 og l2 for at have to sæt af læsninger, én mens kortsluttes r2 og l2 og anden mens åbner r2 og l2.

Nu lad os udlede udtrykket for self inductor for denne modificerede Heaviside bro. Lad os også antage, at værdien af M og r med switch åben er M1 og r1, M2 og r2 med switch lukket.
Ved åben switch, har vi ved balancepunkt,

og med lukket switch kan vi skrive

Dermed er det endelige udtryk for self inductor

Erklæring: Respektér det originale, godt indhold fortjener at deles, hvis der er overtrædelse kontakt os for sletning.