مدار پل هیویساید

قبل از معرفی این چهارپل، بیشتر درباره کاربردهای سلف استقراضی در چهارپلهای الکتریکی بیاموزیم. حالا یک سوال در ذهن ما پیش می‌آید که چرا به سلف استقراضی اینقدر علاقمندیم، جواب این سوال بسیار ساده است، ما این سلف استقراضی را در چهارپل هیویساید استفاده می‌کنیم. ما از سلف استقراضی استاندارد برای تعیین مقدار سلف استقراضی ناشناخته در مدارهای مختلف استفاده می‌کنیم. سلف استقراضی در مدارهای مختلف به عنوان مولفه اصلی در تعیین مقدار سلب خوداستقراضی، ظرفیت و فرکانس و غیره استفاده می‌شود.
اما در بسیاری از صنایع، استفاده از سلف استقراضی برای تعیین مقدار سلب خوداستقراضی شناخته شده عملی نیست زیرا روش‌های دیگر دقیق‌تری برای تعیین سلب خوداستقراضی و ظرفیت وجود دارد و این روش‌ها ممکن است شامل استفاده از ظرفیت‌های استاندارد باشد که با قیمت کمتر موجود هستند. با این حال، ممکن است در برخی موارد مزایایی برای استفاده از سلف استقراضی وجود داشته باشد، اما این حوزه بسیار وسیع است.

تحقیقات زیادی درباره کاربرد سلف استقراضی در چهارپلهای الکتریکی در حال انجام است. برای درک بخش ریاضی چهارپل هیویساید، باید رابطه ریاضی بین سلب خوداستقراضی و سلف استقراضی در دو لوله متصل به صورت سری مشتق کنیم. در اینجا ما علاقمند به یافتن عبارت سلف استقراضی بر حسب سلب خوداستقراضی هستیم.
فرض کنید دو لوله به صورت سری متصل شده‌اند مانند شکل زیر.

به گونه‌ای که میدان‌های مغناطیسی جمع‌پذیر باشند، سلب خوداستقراضی این دو می‌تواند محاسبه شود

که در آن L1 سلب خوداستقراضی لوله اول،
L2 سلب خوداستقراضی لوله دوم،
M سلف استقراضی این دو لوله است.
حالا اگر اتصالات یکی از لوله‌ها معکوس شود، داریم

با حل این دو معادله داریم

بنابراین سلف استقراضی دو لوله متصل به صورت سری برابر با یک چهارم تفاوت بین مقدار اندازه‌گیری شده سلب خوداستقراضی وقتی جهت میدان در همان جهت باشد و مقدار سلب خوداستقراضی وقتی جهت میدان معکوس شود.

با این حال، برای دستیابی به نتیجه دقیق‌تر، باید دو لوله سری روی یک محور قرار داده شوند. فرض کنید مدار چهارپل هیویساید سلف استقراضی، مانند شکل زیر،

کاربرد اصلی این چهارپل در صنایع برای اندازه‌گیری سلف استقراضی بر حسب سلب خوداستقراضی است. مدار این چهارپل شامل چهار مقاومت غیرسلب‌دار r1، r2، r3 و r4 متصل به ارمهای 1-2، 2-3، 3-4 و 4-1 به ترتیب است. در سری این مدار چهارپل، یک سلف استقراضی ناشناخته متصل است. یک ولتاژ به طول 1 و 3 اعمال می‌شود. در نقطه تعادل جریان الکتریکی از 2-4 صفر است بنابراین افت ولتاژ از 2-3 برابر با افت ولتاژ از 4-3 است. بنابراین با برابر قرار دادن افت‌های ولتاژ 2-4 و 4-3 داریم،

همچنین داریم،

و سلف استقراضی برابر است با،

فرض کنید یک مورد خاص،

در این مورد سلف استقراضی به

حالا فرض کنید مدار چهارپل کمبل هیویساید مانند شکل زیر:

این چهارپل هیویساید اصلاح شده است. این چهارپل برای اندازه‌گیری مقدار ناشناخته سلب خوداستقراضی بر حسب سلب استقراضی استفاده می‌شود. اصلاح از افزودن لوله تعادلی l و R در ارم 1-4 و همچنین مقاومت الکتریکی r در ارم 1-2 ناشی می‌شود. کلید کوتاه‌مداری به طول r2 و l2 متصل شده است تا دو مجموعه خواندن داشته باشیم، یکی هنگام کوتاه‌مداری r2 و l2 و دیگری هنگام باز کردن r2 و l2.

حالا بیایید عبارت سلب خوداستقراضی برای این چهارپل هیویساید اصلاح شده را بدست آوریم. همچنین فرض کنید که مقدار M و r با کلید باز M1 و r1، M2 و r2 با کلید بسته باشد.
برای کلید باز، در نقطه تعادل داریم،

و با کلید بسته می‌توانیم بنویسیم

بنابراین عبارت نهایی برای سلب خوداستقراضی

بیانیه: احترام به اصل، مقالات خوبی که ارزش به اشتراک گذاشتن دارند، اگر تخلف حقوقی وجود دارد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.