Heaviside Köprü Devresi

Bu köprüyü tanıtmadan önce, karşılıklı endüktörün köprü devrelerindeki kullanımını daha fazla bilmek isteyebiliriz. Şimdi kafamızda bir soru belirmeli ki, neden karşılıklı indüktans konusunda bu kadar ilgileniyoruz, bu sorunun cevabı çok basit, karşılıklı endüktörü Heaviside köprü devresinde kullanacağız. Bilinen karşılıklı endüktörü çeşitli devrelerde bulmak için standart karşılıklı endüktör kullanırız. Karşılıklı endüktör, çeşitli devrelerde kendine özgü indüktans, kapasite ve frekans gibi değerleri belirlemede ana bileşen olarak kullanılır.
Ancak birçok endüstride bilinen kendine özgü endüktör değerini bulmak için karşılıklı endüktör kullanımı yaygın değildir çünkü kendine özgü endüktör ve kapasiteyi bulmak için çeşitli diğer hassas yöntemlerimiz vardır ve bu diğer yöntemler daha ucuz olan standart kapasitörlerin kullanılmasını içerebilir. Ancak bazı durumlarda karşılıklı endüktörün kullanımı bazı avantajları olabilir, ancak bu alan çok geniş.

Karşılıklı endüktörün köprü devrelerindeki uygulamaları üzerinde birçok araştırma yapılmaktadır. Heaviside köprüsünün matematiksel kısmını anlamak için, seride bağlı iki bobin arasındaki kendine özgü endüktör ve karşılıklı endüktör arasındaki matematiksel ilişkiden yola çıkmalıyız. Burada, kendine özgü indüktans cinsinden karşılıklı endüktörün ifadesini bulmakla ilgileniyoruz.
Şimdi aşağıda gösterilen şekilde olduğu gibi seride bağlı iki bobin düşünelim.

Magnetik alanların toplam olduğundan, bu ikisinin sonuç endüktörü hesaplanabilir

Burada, L1 ilk bobinin kendine özgü endüktörü,
L2 ikinci bobinin kendine özgü endüktörü,
M bu iki bobinin karşılıklı endüktörü.
Şimdi herhangi bir bobinin bağlantıları ters çevrildiyse, o zaman:

Bu iki denklemi çözerek:

Böylece, aynı yönde alınan kendine özgü endüktörün ölçüm değeri ile alanı ters çevrilmiş olduğunda elde edilen kendine özgü endüktörün farkının dörtte biri ile seride bağlı iki bobinin karşılıklı endüktörü verilir.

Ancak, en doğru sonucu almak için aynı eksen üzerinde iki seri bobin olması gerekir. Aşağıda verilen Heaviside karşılıklı endüktör köprüsünün devresini ele alalım,

Bu köprünün sanayideki ana uygulaması, karşılıklı endüktörün kendine özgü indüktans cinsinden ölçülmesidir. Bu köprünün devresi, 1-2, 2-3, 3-4 ve 4-1 kolonlarında sırasıyla r1, r2, r3 ve r4 numaralı dört indüktif olmayan dirençten oluşur. Bu köprü devresinin serisine bilinmeyen bir karşılıklı endüktör bağlanır. 1 ve 3 uçlarına gerilim uygulanır. Dengede, 2-4 üzerinden geçen elektrik akımı sıfırdır, bu nedenle 2-3 üzerinden düşen gerilim 4-3 üzerinden düşen gerilime eşittir. Böylece, 2-4 ve 4-3 üzerinden düşen gerilimleri eşitlersek:

Ayrıca şunu da elde ederiz:

ve karşılıklı endüktör:

Bazı özel durumları ele alalım:

Bu durumda, karşılıklı endüktör:

Şimdi aşağıdaki Campbell'ın Heaviside köprüsünün devresini ele alalım:

Bu, değiştirilmiş Heaviside köprüsüdür. Bu köprü, karşılıklı indüktans cinsinden bilinmeyen bir kendine özgü endüktör değerini ölçmek için kullanılır. Değiştirme, 1-4 koluna eklenen denge bobini l ve R ile ve ayrıca 1-2 koluna dahil edilen elektrik direnci r ile ilgilidir. r2 ve l2 arasında kısa devre anahtarı bağlantısı yapılmıştır, böylece r2 ve l2 kısa devreken ve açık devreken iki set okuma yapmak için.

Şimdi, bu değiştirilmiş Heaviside köprüsü için kendine özgü endüktörün ifadesini türetelim. Ayrıca, anahtar açıkken M ve r'nin değerlerinin M1 ve r1, M2 ve r2 olduğunu varsayalım.
Anahtar açıkken, dengede:

ve anahtar kapalıyken yazabiliriz:

Sonuç olarak, kendine özgü endüktörün ifadesi:

Açıklama: Orijinali saygılıyarak, paylaşılacak iyi makaleler varsa, ihlal varsa silme talebinde bulunun.