De Sauty tiltums

Šis tilts sniedz vispiemērotāko metodi divu kondensatoru vērtību salīdzināšanai, ja mēs ignorējam dielektriskās zudējumus tīklā. De Sauty tilta shēma ir parādīta zemāk.

Baterija tiek pieslēgta marķētajiem punktiem 1 un 4. Ārmeņa 1-2 sastāv no nezināmas vērtības kondensatora c1, kas pārnes strāvu i1 kā parādīts, ārmens 2-4 sastāv no tīra rezistora (šeit tīrs rezistors nozīmē, ka mēs to pieņemam induktīvu raksturu), ārmens 3-4 arī sastāv no tīra rezistora, bet ārmens 4-1 sastāv no standarta kondensatora, kura vērtība jau ir zināma mums.
Izveidosim izteiksmi kondensatoram c1 atkarībā no standarta kondensatora un rezistoriem.
Līdzsvara stāvoklī mēs iegūstam,

Tas nozīmē, ka kondensatora vērtība ir dota ar izteiksmi

Lai iegūtu līdzsvaru, mums jāpielāgo r3 vai r4 vērtības, nesakārtot citus elementus tīklā. Tas ir visefektīvākais veids, kā salīdzināt divu kondensatoru vērtības, ja visi dielektriskie zudējumi tiek ignorēti no tīkla.

Tagad izveidosim un pētīsim šī tīkla fazoras diagrammu. Fazoras diagramma De Sauty tilta ir parādīta zemāk:

Atzīmēsim spriegumu, kas krīt pa nezināmo kondensatoru, kā e1, sprieguma nomalu pa rezistoru r3 kā e3, sprieguma nomalu pa ārmenu 3-4 kā e4 un sprieguma nomalu pa ārmenu 4-1 kā e2. Līdzsvara stāvoklī strāva, kas plūst caur 2-4 ceļu, būs nulle, un sprieguma nomāles e1 un e3 būs vienādas ar sprieguma nomālēm e2 un e4 attiecīgi.

Lai izveidotu fazoras diagrammu, mēs esam izvēlējušies e3 (vai e4) kā pamatass, e1 un e2 ir parādītas perpendikulāri pret e1 (vai e2). Kāpēc tās ir perpendikulāras? Atbilde uz šo jautājumu ir vienkārša - jo tur ir savienots kondensators, tāpēc fāzes starpības leņķis ir 90°.
Lai gan šis tilts ir viegli izmantojams un nodrošina vieglu aprēķinus, tas ir arī dažas trūkumkopas, piemēram, tas dod neprecīzus rezultātus nepilnīgām kondensatoru vērtībām (šeit nepilnīgas nozīmē kondensatorus, kas nav brīvas no dielektriskajiem zudējumiem). Tāpēc šo tiltu var izmantot tikai perfektiem kondensatoriem.
Mēs vēlamies pielāgot De Sauty tiltu, lai mēs varētu iegūt precīzus rezultātus arī nepilnīgiem kondensatoriem. Šo pielāgojumu veica Grover. Pielāgotā tīkla shēma ir parādīta zemāk:

Grover ieviesa elektriskos rezistorus r1 un r2 kā parādīts augšējā shēmā ārmēnos 1-2 un 4-1, lai iekļautu dielektriskos zudējumus. Arī viņš savienoja rezistorus R1 un R2 attiecīgi ārmēnos 1-2 un 4-1. Izmantojot šo pielāgojumu, mēs varam izveidot izteiksmi nezināmajam kondensatoram c1. Mēs savienojām standarta kondensatoru tajā pašā ārmēnā 1-4, kā mēs to darījām De Sauty tiltā. Līdzsvara punktā, vienādot sprieguma nomāles, mēs iegūstam:

Atrisinot šo vienādojumu, mēs iegūstam:

Šī ir prasītā izteiksme.
Fazoras diagrammas palīdzībā mēs varam aprēķināt izbalsošanas faktoru. Šī tīkla fazoras diagramma ir parādīta zemāk

Atzīmēsim δ1 un δ2 kā fāzes leņķus kondensatoriem c1 un c2 attiecīgi. No fazoras diagrammas mēs iegūstam tan(δ1) = izbalsošanas faktors = ωc1r1 un līdzīgi mēs iegūstam tan(δ2) = ωc2r2.
No vienādojuma (1) mēs iegūstam

reizinot abas puses ar ω mēs iegūstam


Tāpēc galīgā izteiksme izbalsošanas faktoram ir uzrakstīta kā

Ja izbalsošanas faktors ir zināms vienam kondensatoram, tomēr šis paņēmiens nodrošina diezgan neprecīzus rezultātus izbalsošanas faktoram.

Paziņojums: Cienīsim oriģinālo, labus rakstus vērts dalīties, ja ir paļaušanās lūdzu sazinieties ar mums izdzēšanai.