Heavisideov mostski krug

Prije nego što upoznamo s ovim mostom, saznajmo više o upotrebi uzajamne indukcije u mostovima. Sada se može postaviti pitanje zašto smo toliko zainteresirani za uzajamnu indukciju, a odgovor na to pitanje je vrlo jednostavan - koristit ćemo uzajamni induktor u Heavisideovom mostu. Standardni uzajamni induktor koristimo za određivanje vrijednosti nepoznatog uzajamnog induktora u različitim krugovima. Uzajamni induktor se koristi u različitim krugovima kao glavni komponent za određivanje vrijednosti samoindukcije, kapacitansa i frekvencije itd.
Ali u mnogim industrijskim područjima ne prakticira se upotreba uzajamnog induktora za određivanje vrijednosti poznatog samoinduktora jer imamo razne druge precizne metode za određivanje samoinduktora i kapacitansa, a te druge metode mogu uključivati upotrebu standardnih kondenzatora koji su dostupni po nižoj cijeni. Ipak, u nekim slučajevima može biti prednosti upotrebe uzajamnog induktora, ali ovo područje je vrlo široko.

Vrši se mnogo istraživanja o primjeni uzajamnog induktora u mostovima. Da bismo razumjeli matematički dio Heavisideovog mosta, trebamo izvesti matematičku vezu između samoinduktora i uzajamnog induktora u dvama spojenim koilima nizno. Ovdje nas zanima izraz za uzajamni induktor u smislu samoindukcije.
Pretpostavimo da imamo dvije koile spojene nizno, kako je prikazano na slici ispod.

Tako da su magnetska polja aditivna, rezultantni induktor ova dva može se izračunati kao

gdje je L1 samoinduktor prvog koila,
L2 samoinduktor drugog koila,
M je uzajamni induktor tih dva koila.
Sada, ako su spojevi bilo kojeg od koila obrnuti, imamo

Rješavajući ova dva jednadžbe, dobivamo

Stoga je uzajamni induktor dva spojena koila nizno jednak četvrtini razlike između mjerene vrijednosti samoinduktora kada se smjer polja uzima u istom smjeru i vrijednosti samoinduktora kada se smjer polja okrene.

Međutim, potrebno je da se dva spojena koila nalaze na istoj osi kako bi se dobio najprecizniji rezultat. Razmotrimo krug Heavisideovog uzajamnog induktorskog mosta, prikazan ispod,

Glavna primjena ovog mosta u industriji je mjerenje uzajamnog induktora u smislu samoindukcije. Krug ovog mosta sastoji se od četiri neinduktivna otpornika r1, r2, r3 i r4 spojenih na granama 1-2, 2-3, 3-4 i 4-1 redom. U nizu ovog mosta spojen je nepoznati uzajamni induktor. Napon se primjenjuje na terminalima 1 i 3. Na tački ravnoteže struja koja teče kroz 2-4 je nula, stoga je pad napona između 2-3 jednak padu napona između 4-3. Tako, ekvivalentnim padom napona između 2-4 i 4-3, imamo

Također imamo,

a uzajamni induktor je dat sa,

Razmotrimo neki poseban slučaj,

U ovom slučaju uzajamni induktor se smanjuje na

Sada razmotrimo krug Campbellovog Heavisideovog mosta, prikazan ispod:

Ovo je modificirani Heavisideov most. Ovaj most se koristi za mjerenje nepoznate vrijednosti samoinduktora u smislu uzajamne indukcije. Modifikacija je posljedica dodavanja balansiranog koila l i R na granu 1 – 4, te električnog otpora r na granu 1-2. Prekidni prekidač je spojen paralelno s r2 i l2 kako bi se dobile dvije skupine čitanja, jedna dok se r2 i l2 shortcircuito, a druga dok se r2 i l2 open circuito.

Sada izvedimo izraz za samoinduktor za ovaj modificirani Heavisideov most. Pretpostavimo da su vrijednosti M i r s otvorenim prekidnikom M1 i r1, M2 i r2 s zatvorenim prekidnikom.
Za otvoreni prekidnik, na tački ravnoteže imamo,

a s zatvorenim prekidnikom možemo napisati

Tako imamo konačni izraz za samoinduktor

Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijedi podijeliti, ukoliko postoji kršenje autorskih prava kontaktirajte za brisanje.