Sirkuit Jembatan Heaviside

Sebelum kita memperkenalkan jembatan ini, mari kita ketahui lebih lanjut tentang penggunaan indutor mutual dalam rangkaian jembatan. Sekarang mungkin ada pertanyaan yang muncul di benak kita, mengapa kita begitu tertarik dengan induktansi mutual, jawaban untuk pertanyaan ini sangat sederhana, kita akan menggunakan indutor mutual ini dalam rangkaian jembatan Heaviside. Kita menggunakan indutor mutual standar untuk menemukan nilai indutor mutual yang tidak diketahui dalam berbagai rangkaian. Induktor mutual digunakan dalam berbagai rangkaian sebagai komponen utama dalam menentukan nilai induktansi sendiri, kapasitansi, dan frekuensi, dll.
Tetapi di banyak industri, penggunaan indutor mutual untuk mengetahui nilai induktor sendiri yang diketahui tidak dilakukan karena kita memiliki berbagai metode akurat lainnya untuk menemukan induktor sendiri dan kapasitansi, dan metode-metode lain tersebut mungkin termasuk penggunaan kapasitor standar yang tersedia dengan harga lebih murah. Namun, mungkin ada beberapa keuntungan dalam menggunakan indutor mutual dalam beberapa kasus, tetapi bidang ini sangat luas.

Banyak penelitian sedang berlangsung tentang aplikasi indutor mutual dalam rangkaian jembatan. Untuk memahami bagian matematika dari jembatan Heaviside, kita perlu menurunkan hubungan matematika antara induktor sendiri dan induktor mutual pada dua koil yang terhubung secara seri. Di sini kita tertarik untuk menemukan ekspresi induktor mutual dalam hal induktansi sendiri.
Mari kita pertimbangkan dua koil yang terhubung secara seri seperti ditunjukkan dalam gambar di bawah ini.

Dengan demikian, medan magnet bersifat aditif, induktor hasil dari kedua koil ini dapat dihitung sebagai

Di mana, L1 adalah induktor sendiri dari koil pertama,
L2 adalah induktor sendiri dari koil kedua,
M adalah induktor mutual dari kedua koil tersebut.
Sekarang jika koneksi salah satu koil dibalik, maka kita memiliki

Dengan menyelesaikan kedua persamaan ini, kita mendapatkan

Dengan demikian, induktor mutual dari dua koil yang terhubung secara seri diberikan oleh satu per empat dari selisih antara nilai induktor sendiri yang diukur saat arah medan sama dan nilai induktor sendiri saat arah medan dibalik.

Namun, seseorang perlu memiliki dua koil seri pada sumbu yang sama untuk mendapatkan hasil yang paling akurat. Mari kita pertimbangkan rangkaian jembatan induktor mutual Heaviside, yang diberikan di bawah ini,

Aplikasi utama jembatan ini di industri adalah untuk mengukur induktor mutual dalam hal induktansi sendiri. Rangkaian jembatan ini terdiri dari empat resistor non-induktif r1, r2, r3, dan r4 yang terhubung pada lengan 1-2, 2-3, 3-4, dan 4-1 masing-masing. Dalam rangkaian jembatan ini, sebuah induktor mutual yang tidak diketahui terhubung. Tegangan diterapkan di seberang terminal 1 dan 3. Pada titik seimbang, arus listrik yang mengalir melalui 2-4 adalah nol, sehingga penurunan tegangan di seberang 2-3 sama dengan penurunan tegangan di seberang 4-3. Jadi, dengan menyamakan penurunan tegangan 2-4 dan 4-3, kita memiliki,

Kita juga memiliki,

dan induktor mutual diberikan oleh,

Mari kita pertimbangkan beberapa kasus khusus,

Dalam kasus ini, induktor mutual berkurang menjadi

Sekarang mari kita pertimbangkan rangkaian jembatan Heaviside Campbell yang diberikan di bawah ini:

Ini adalah modifikasi jembatan Heaviside. Jembatan ini digunakan untuk mengukur nilai yang tidak diketahui dari induktor sendiri dalam hal induktansi mutual. Modifikasi ini disebabkan oleh penambahan koil l, dan R di lengan 1 – 4, serta hambatan listrik r termasuk di lengan 1-2. Saklar pendek terhubung di seberang r2 dan l2 untuk memiliki dua set pembacaan, satu saat saklar pendek r2 dan l2, dan yang lain saat saklar terbuka r2 dan l2.

Sekarang mari kita turunkan ekspresi untuk induktor sendiri untuk jembatan Heaviside yang dimodifikasi ini. Mari kita asumsikan bahwa nilai M dan r dengan saklar terbuka adalah M1 dan r1, M2 dan r2 dengan saklar tertutup.
Untuk saklar terbuka, kita memiliki pada titik seimbang,

dan dengan saklar tertutup, kita dapat menulis

Dengan demikian, ekspresi akhir untuk induktor sendiri

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang baik layak dibagikan, jika terdapat pelanggaran silakan hubungi untuk menghapus.