גשר דה סוטי

הגשר הזה מספק לנו את השיטה המתאימה ביותר להשוואת שני ערכים של קבל אם אנו מתעלמים מאובדן דיאלקטרי במעגל הגשר. המעגל של גשר דה סאוטי מוצג להלן.

מתח נוזל מופעל בין הסימנים המוגדרים כ-1 ו-4. הזרוע 1-2 כוללת קבל c1 (שערך שלו לא ידוע) הנושא זרם i1 כפי שמוצג, הזרוע 2-4 כוללת מחסום טהור (כאן מחסום טהור פירושו שאנו מניחים שהוא לא אינ덕טיבי במהותו), הזרוע 3-4 גם היא כוללת מחסום טהור והזרוע 4-1 כוללת קבל תקן שערך שלו כבר ידוע לנו.
נשאף לקבל את הביטוי לקבל c1 במונחים של קבל תקן ומחסומים.
במצב של שיווי משקל יש לנו,

זה מרמז על כך שהערך של הקבל ניתן על ידי הביטוי

כדי לקבל את נקודת האיזון עלינו להתאים את הערכים של r3 או r4 מבלי להפריע לרכיב אחר בגשר. זו היא השיטה הטובה ביותר להשוואת שני ערכים של קבל אם כל אובדי הדיאלקטריק נעלמים מהמעגל.

עכשיו נצייר ונבדוק את תרשים הפאזור של הגשר הזה. תרשים הפאזור של גשר דה סאוטי מוצג להלן:

נציין את המתח שנפלט על פני הקבל הלא ידוע כ-e1, המתח שנפלט על פני המחסום r3 יהיה e3, המתח שנפלט על פני הזרוע 3-4 יהיה e4 והמתח שנפלט על פני הזרוע 4-1 יהיה e2. מצב האיזון מתייחס למצב שבו הזרם הזורם דרך הנתיב 2-4 יהיה אפס וגם המתחים e1 ו-e3 יהיו שווים למתחים e2 ו-e4 בהתאמה.

כדי לצייר את תרשים הפאזור השתמשנו ב-e3 (או e4) כציר הייחוס, e1 ו-e2 מוצגים בזווית ישרה ל-e1 (או e2). מדוע הם בזווית ישרה אחד לשני? התשובה פשוטה מאוד מכיוון שקבל מחובר שם, לכן הזווית הפרופאזית היא 90°.
עכשיו במקום כמה יתרונות כמו שהגשר פשוט ומספק חישובים קלים, ישנם כמה חסרונות לגשר זה מכיוון שהגשר נותן תוצאות בלתי מדויקות לקבלים לא מושלמים (כאן לא מושלם פירושו קבלים שאינם חופשיים מאובדן דיאלקטרי). לכן אנחנו יכולים להשתמש בגשר רק להשוואת קבלים מושלמים.
כאן אנו מעוניינים לשנות את גשר דה סאוטי, אנחנו רוצים גשר כזה שיתן לנו תוצאות מדויקות גם עבור קבלים לא מושלמים. שינוי זה נעשה על ידי גרובר. תרשים המעגל המעודכן מוצג להלן:

כאן גרובר הציג מחסומים חשמליים r1 ו-r2 כפי שמוצג למעלה על הזרועות 1-2 ו-4-1 בהתאמה, כדי לכלול את אובדי הדיאלקטרי. בנוסף הוא חיבר מחסומים R1 ו-R2 בהתאמה על הזרועות 1-2 ו-4-1. נשאף לקבל את הביטוי לקבל c1 שערך שלו לא ידוע לנו. שוב חיברנו קבל תקן על אותה זרוע 1-4 כפי שעשינו ב-גשר דה סאוטי. בנקודת האיזון בהשוואת המתחים יש לנו:

בהפתירת המשוואה הנ"ל מקבלים:

זו המשוואה הנדרשת.
באמצעות תרשים הפאזור ניתן לחשב את מקדם הדיסיפציה. תרשים הפאזור למעגל לעיל מוצג להלן

נציין כי δ1 ו-δ2 הם הזוויות של הקבלים c1 ו-c2 בהתאמה. מתרשים הפאזור יש לנו tan(δ1) = מקדם הדיסיפציה = ωc1r1 ובאותו אופן יש לנו tan(δ2) = ωc2r2.
ממשוואה (1) יש לנו

בהכפלה של ω בשני הצדדים יש לנו


לכן הביטוי הסופי עבור מקדם הדיסיפציה נכתב כ

לכן אם מקדם הדיסיפציה עבור קבל אחד ידוע. עם זאת, שיטה זו נותנת תוצאות די בלתי מדויקות עבור מקדם הדיסיפציה.

הצהרה: כבוד למקורי, מאמרים טובים ראויים לשיתוף, אם יש פגיעה בזכויות יוצרים אנא צרו קשר למחיקה.