Heaviside-híd áramkör

Mielőtt bemutatnánk ezt a hídot, ismerkedjünk meg a kölcsönös induktor használatával a híd áramkörökben. Most egy kérdés felmerülhet, hogy miért vagyunk ennyire érdeklődve a kölcsönös induktanciáról, aminek válasza nagyon egyszerű: a kölcsönös induktort használjuk a Heaviside-híd körban. A szabványos kölcsönös induktort használjuk ismeretlen kölcsönös induktor értékének meghatározására különböző áramkörökben. A kölcsönös induktor különböző áramkörök fő komponense, mely segít meghatározni az önduktanciát, a kapacitanciát és a frekvenciát stb. De sok iparágban nem gyakorlik a kölcsönös induktor használata ismert önduktort tartalmazó áramkörökben, mivel más, pontosabb módszereink vannak az önduktort és a kapacitanciát meghatározó módszerek, amelyek között lehet standard kapacitort, ami olcsóbban elérhető. Azonban a kölcsönös induktor használata néhány esetben előnyhöz vezethet, de ez a terület nagyon széleskörű.

Sok kutatás zajlik a kölcsönös induktor alkalmazásával kapcsolatos híd áramkörökben. A Heaviside-híd matematikai részének megértéséhez szükség van az önduktort és a kölcsönös induktort összekötő matematikai reláció levezetésére két sorban csatlakoztatott címkében. Itt érdekel bennünket a kölcsönös induktor kifejezése az önduktanciával kapcsolatban. Vegyünk két címkét, amelyeket sorban kötünk, ahogy az alábbi ábrán látható.

Az áramkörben, ahol a mágneses mezők additívok, a két címke kombinált induktanciája a következőképpen számítható:

Ahol, L1 az első címke önduktora,
L2 a második címke önduktora,
M a két címke kölcsönös induktora.
Ha bármelyik címke csatlakozása fordítva van, akkor a következőt kapjuk:

E két egyenlet megoldásával a következőt kapjuk:

Tehát a két sorban csatlakoztatott címke kölcsönös induktora az a negyed része a két mérési érték közötti differenciának, amikor a mező irányát ugyanarra állítjuk, és amikor fordítva állítjuk.

Azonban, a legpontosabb eredmény érdekében a két sornak ugyanazon tengelyen kell lennie. Vizsgáljuk meg a Heaviside-kölcsönös induktor híd áramkörét, lásd az alábbi ábrát:

Ez a híd főleg a kölcsönös induktor mérésekor használatos, az önduktanciával kifejezve. Az áramkörben négyszór található nem induktív ellenállás: r1, r2, r3 és r4. Ezen kívül a híd áramkörben ismeretlen kölcsönös induktor található. Feszültséget alkalmaznak a 1-3 terminálak között. A kiegyensúlyozási ponton az áram, ami a 2-4 terminálakon keresztül folyik, nulla, tehát a 2-3 terminálakon keresztüli feszülteslejtés egyenlő a 4-3 terminálakon keresztüli feszülteslejtéssel. Tehát a 2-4 és a 4-3 terminálakon keresztüli feszülteslejtések egyenlőségével a következőt kapjuk:

Ezenkívül a következőt is kapjuk:

és a kölcsönös induktor a következőképpen adható meg:

Vegyünk egy speciális esetet:

Ebben az esetben a kölcsönös induktor a következőképpen csökken:

Most vizsgáljuk meg a Campbell Heaviside-híd áramkörét, lásd az alábbi ábrát:

Ez a módosított Heaviside-híd. Ez a híd ismeretlen önduktort méri a kölcsönös induktancia segítségével. A módosítás a kiegyensúlyozó címke (l) és R hozzáadásával történik a 1-4 karhoz, valamint az ellenállás (r) hozzáadásával a 1-2 karhoz. Rövidzárló kapcsoló van csatlakoztatva r2 és l2 között, hogy két beállítást lehessen elvégezni: egy rövidzárló, másik nyílt zárójelű állapotban.

Most vezessük le a módosított Heaviside-híd önduktora kifejezését. Tegyük fel, hogy M és r értéke a kapcsoló nyitva állásában M1 és r1, M2 és r2 a kapcsoló zárva állásában. Nyitva álló kapcsoló esetén a kiegyensúlyozási ponton:

Zárva álló kapcsoló esetén írhatjuk:

Tehát az önduktora végső kifejezése:

Nyilatkozat: Tiszteletben tartsuk az eredeti, jó cikkek megosztásra méltók, ha sértést okoznak, lépjen velünk kapcsolatba a törlésért.