Most Heaviside

Zanim wprowadzimy ten most, poznajmy więcej o zastosowaniach wzajemnego induktora w obwodach mostkowych. Teraz musi pojawić się pytanie, dlaczego jesteśmy tak bardzo zainteresowani wzajemną indukcją, odpowiedź na to pytanie jest bardzo prosta - użyjemy tego wzajemnego induktora w obwodzie mostkowym Heaviside. Używamy standardowego wzajemnego induktora do wyznaczenia wartości nieznanego wzajemnego induktora w różnych obwodach. Wzajemny induktor jest stosowany w różnych obwodach jako główny komponent do określania wartości samopowinowactwa, pojemności i częstotliwości itp.
W wielu przemysłach użycie wzajemnego induktora do wyznaczania wartości znanego samopowinowactwa nie jest praktykowane, ponieważ mamy wiele innych dokładnych metod do wyznaczania samopowinowactwa i pojemności, które mogą obejmować użycie standardowej pojemności dostępnej w niższej cenie. Jednak może być pewne zalety użycia wzajemnego induktora w niektórych przypadkach, ale to pole jest bardzo szerokie.

Wiele badań prowadzi się nad zastosowaniem wzajemnego induktora w obwodach mostkowych. Aby zrozumieć matematyczną część mostu Heaviside, musimy wyprowadzić matematyczny związek między samopowinowactwem a wzajemnym induktorem w dwóch cewkach połączonych szeregowo. Interesuje nas tutaj znalezienie wyrażenia dla wzajemnego induktora w zależności od samopowinowactwa.
Rozważmy dwa szeregowo połączone cewki, jak pokazano na poniższym rysunku.

Tak, że pola magnetyczne są dodawane, wynikowe indukcyjność tych dwóch można obliczyć jako

Gdzie L1 to samopowinowactwo pierwszej cewki,
L2 to samopowinowactwo drugiej cewki,
M to wzajemne indukcyjność tych dwóch cewek.
Jeśli teraz połączenia jednej z cewek zostaną odwrócone, to mamy

Po rozwiązaniu tych dwóch równań mamy

Tak więc wzajemne indukcyjność dwóch szeregowo połączonych cewek wynosi jedna czwarta różnicy między zmierzonym wartością samopowinowactwa, gdy kierunek pola jest taki sam, a wartością samopowinowactwa, gdy kierunek pola jest odwrócony.

Jednakże, aby uzyskać najbardziej dokładny wynik, trzeba mieć dwie szeregowe cewki na tym samym osi. Rozważmy obwód mostu wzajemnego induktora Heaviside, przedstawiony poniżej,

Głównym zastosowaniem tego mostu w przemyśle jest pomiar wzajemnego induktora w zależności od samopowinowactwa. Obwód tego mostu składa się z czterech niendukcyjnych oporników r1, r2, r3 i r4 podłączonych do ramion 1-2, 2-3, 3-4 i 4-1 odpowiednio. W szeregu tego obwodu mostkowego podłączony jest nieznany wzajemny induktor. Napięcie jest podawane między punktami 1 i 3. W punkcie równowagi prąd elektryczny płynący przez 2-4 jest zerowy, stąd spadek napięcia między 2-3 jest równy spadkowi napięcia między 4-3. Tak więc, porównując spadki napięcia 2-4 i 4-3, mamy

Mamy również

a wzajemny induktor jest dany przez

Rozważmy jakiś szczególny przypadek,

W tym przypadku wzajemny induktor redukuje się do

Teraz rozważmy obwód mostu Campbell’s Heaviside, przedstawiony poniżej:

To jest zmodyfikowany most Heaviside. Ten most służy do pomiaru nieznanej wartości samopowinowactwa w zależności od wzajemnej indukcji. Modyfikacja polega na dodaniu balansującej cewki l i R w ramieniu 1-4 oraz uwzględnieniu oporu elektrycznego r w ramieniu 1-2. Przełącznik krótkiego zacięcia jest podłączony w poprzek r2 i l2, aby uzyskać dwa zestawy odczytów, jeden przy zacięciu krótkim r2 i l2 i drugi przy otwartym obwodzie r2 i l2.

Teraz wyprowadźmy wyrażenie dla samopowinowactwa dla tego zmodyfikowanego mostu Heaviside. Przyjmijmy również, że wartość M i r z przełącznikiem otwartym wynosi M1 i r1, M2 i r2 z przełącznikiem zamkniętym.
Dla otwartego przełącznika, w punkcie równowagi mamy

a z zamkniętym przełącznikiem możemy napisać

Tak więc końcowe wyrażenie dla samopowinowactwa

Oświadczenie: Szanuj oryginał, dobre artykuły są warte udostępniania, w przypadku naruszenia praw autorskich skontaktuj się w celu usunięcia.