Litar Jambatan Heaviside
Sebelum kita memperkenalkan jambatan ini, mari kita ketahui lebih lanjut tentang penggunaan induktor bersama dalam sirkuit jambatan. Sekarang satu soalan pasti muncul dalam fikiran kita mengapa kita sangat berminat dengan induktansi bersama, jawapan kepada soalan ini adalah sangat mudah kerana kita akan menggunakan induktor bersama ini dalam sirkuit jambatan Heaviside. Kita menggunakan induktor bersama standard untuk mencari nilai induktor bersama yang tidak diketahui dalam pelbagai sirkuit. Induktor bersama digunakan dalam pelbagai sirkuit sebagai komponen utama dalam menentukan nilai induktansi sendiri, kapasitans dan frekuensi dll.
Tetapi dalam banyak industri, penggunaan induktor bersama untuk mencari nilai induktor sendiri yang diketahui tidak diamalkan kerana kita mempunyai pelbagai kaedah lain yang lebih tepat untuk mencari induktor sendiri dan kapasitans, dan kaedah-kaedah lain ini mungkin termasuk penggunaan kapasitor standard yang tersedia pada kadar yang lebih murah. Walau bagaimanapun, mungkin ada beberapa kelebihan penggunaan induktor bersama dalam sesetengah kes tetapi bidang ini sangat luas.
Banyak penyelidikan sedang dilakukan terhadap aplikasi induktor bersama dalam sirkuit jambatan. Untuk memahami bahagian matematik jambatan Heaviside, kita perlu menurunkan hubungan matematik antara induktor sendiri dan induktor bersama dalam dua gegelung yang disambungkan secara siri. Di sini kita berminat untuk mencari ungkapan untuk induktor bersama dari segi induktansi sendiri.
Mari kita pertimbangkan dua gegelung yang disambungkan secara siri seperti ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Dengan keadaan medan magnet adalah tambahan, induktor hasil bagi kedua-duanya boleh dikira sebagai
Di mana, L1 adalah induktor sendiri gegelung pertama,
L2 adalah induktor sendiri gegelung kedua,
M adalah induktor bersama kedua-dua gegelung ini.
Sekarang jika sambungan salah satu gegelung dibalik maka kita mempunyai
Dengan menyelesaikan kedua-dua persamaan ini kita mempunyai
Oleh itu, induktor bersama dua gegelung yang disambungkan secara siri diberikan oleh satu per empat daripada perbezaan antara nilai yang diukur induktor sendiri apabila mengambil arah medan dalam arah yang sama dan nilai induktor sendiri apabila arah medan dibalik.
Walau bagaimanapun, seseorang perlu mempunyai dua gegelung siri pada paksi yang sama untuk mendapatkan hasil yang paling tepat. Mari kita pertimbangkan litar jambatan induktor bersama Heaviside, diberikan di bawah,
Aplikasi utama jambatan ini dalam industri adalah untuk mengukur induktor bersama dari segi induktansi sendiri. Litar jambatan ini terdiri daripada empat resistor bukan induktif r1, r2, r3 dan r4 yang disambungkan pada tangan 1-2, 2-3, 3-4 dan 4-1 masing-masing. Dalam siri litar jambatan ini, satu induktor bersama yang tidak diketahui disambungkan. Sebuah voltan dikenakan merentasi terminal 1 dan 3. Pada titik seimbang arus elektrik yang mengalir melalui 2-4 adalah sifar, oleh itu penurunan voltan merentasi 2-3 adalah sama dengan penurunan voltan merentasi 4-3. Oleh itu, dengan menyamakan penurunan voltan 2-4 dan 4-3 kita mempunyai,
Kita juga mempunyai,
dan induktor bersama diberikan oleh,
Mari kita pertimbangkan beberapa kes khas,
Dalam kes ini, induktor bersama berkurang menjadi
Sekarang mari kita pertimbangkan litar jambatan Heaviside Campbell yang diberikan di bawah:
Ini adalah jambatan Heaviside yang dimodifikasi. Jambatan ini digunakan untuk mengukur nilai yang tidak diketahui induktor sendiri dari segi induktansi bersama. Modifikasi ini disebabkan oleh penambahan gegelung pemantauan l, dan R dalam tangan 1 – 4 dan juga rintangan elektrik r disertakan dalam tangan 1-2. Penghubung short circuit disambung merentasi r2 dan l2 untuk mendapatkan dua set bacaan, satu semasa menghubung pendek r2 dan l2 dan yang lain semasa membuka litar r2 dan l2.
Sekarang mari kita turunkan ungkapan untuk induktor sendiri untuk jambatan Heaviside yang dimodifikasi ini. Mari kita andaikan bahawa nilai M dan r dengan switch terbuka adalah M1 dan r1, M2 dan r2 dengan switch tertutup.
Untuk switch terbuka, kita mempunyai pada titik seimbang,
dan dengan switch tertutup kita boleh tulis
Oleh itu, ungkapan akhir untuk induktor sendiri
Pernyataan: Hormati asal, artikel yang baik layak dikongsi, jika ada pelanggaran sila hubungi untuk hapus.
