Jambatan De Sauty

Jambatan ini memberikan kaedah yang paling sesuai untuk membandingkan dua nilai kapasitor jika kita mengabaikan kerugian dielektrik dalam litar jambatan. Litar De Sauty’s bridge ditunjukkan di bawah.

Bateri dikenakan antara terminal yang ditandai sebagai 1 dan 4. Lengan 1-2 terdiri daripada kapasitor c1 (yang nilai sebenarnya tidak diketahui) yang membawa arus i1 seperti yang ditunjukkan, lengan 2-4 terdiri daripada resistor tulen (di sini resistor tulen bermaksud kita mengandaikan ia bukan induktif), lengan 3-4 juga terdiri daripada resistor tulen dan lengan 4-1 terdiri daripada kapasitor standard yang nilai sebenarnya sudah diketahui kepada kita.
Mari kita turunkan ungkapan untuk kapasitor c1 berdasarkan kapasitor standard dan resistor.
Dalam keadaan keseimbangan kita mempunyai,

Ini bermaksud nilai kapasitor diberikan oleh ungkapan

Untuk mendapatkan titik keseimbangan, kita mesti menyesuaikan nilai r3 atau r4 tanpa mengganggu unsur-unsur lain jambatan. Ini adalah kaedah yang paling efisien untuk membandingkan dua nilai kapasitor jika semua kerugian dielektrik diabaikan dari litar.

Sekarang mari kita lukis dan pelajari gambar rajah fasa jambatan ini. Gambar rajah fasa De Sauty bridge ditunjukkan di bawah:

Mari kita tandakan penurunan arus melintasi kapasitor yang tidak diketahui sebagai e1, penurunan voltan melintasi resistor r3 menjadi e3, penurunan voltan melintasi lengan 3-4 menjadi e4 dan penurunan voltan melintasi lengan 4-1 menjadi e2. Dalam keadaan keseimbangan, arus yang mengalir melalui jalur 2-4 akan menjadi sifar dan juga penurunan voltan e1 dan e3 akan sama dengan penurunan voltan e2 dan e4 masing-masing.

Untuk melukis gambar rajah fasa, kami telah mengambil e3 (atau e4) sebagai paksi rujukan, e1 dan e2 ditunjukkan pada sudut kanan kepada e1 (atau e2). Mengapa mereka pada sudut kanan satu sama lain? Jawapan kepada soalan ini sangat mudah kerana kapasitor disambungkan di sana, oleh itu sudut perbezaan fasa yang diperoleh adalah 90o.
Sekarang selain beberapa kelebihan seperti jambatan yang agak mudah dan memberikan pengiraan mudah, terdapat beberapa kekurangan jambatan ini kerana jambatan ini memberikan hasil tidak tepat untuk kapasitor yang tidak sempurna (di sini tidak sempurna bermaksud kapasitor yang tidak bebas daripada kerugian dielektrik). Oleh itu, kita hanya boleh menggunakan jambatan ini untuk membandingkan kapasitor sempurna.
Di sini kita berminat untuk memodifikasi De Sauty’s bridge, kita ingin mempunyai jambatan yang akan memberikan hasil yang tepat untuk kapasitor yang tidak sempurna juga. Modifikasi ini dilakukan oleh Grover. Rajah litar yang dimodifikasi ditunjukkan di bawah:

Di sini Grover telah memperkenalkan rintangan elektrik r1 dan r2 seperti yang ditunjukkan di atas pada lengan 1-2 dan 4-1 masing-masing, untuk menyertakan kerugian dielektrik. Juga, beliau telah menyambungkan rintangan R1 dan R2 masing-masing pada lengan 1-2 dan 4-1. Mari kita turunkan ungkapan kapasitor c1 yang nilai sebenarnya tidak diketahui kepada kita. Lagi-lagi, kami telah menyambungkan kapasitor standard pada lengan yang sama 1-4 seperti yang kami lakukan dalam De Sauty’s bridge. Pada titik keseimbangan dengan menyamakan penurunan voltan, kita mempunyai:

Dengan menyelesaikan persamaan di atas, kita mendapatkan:

Ini adalah persamaan yang diperlukan.
Dengan membuat gambar rajah fasa, kita boleh mengira faktor disipasi. Gambar rajah fasa untuk litar di atas ditunjukkan di bawah

Mari kita tandakan δ1 dan δ2 sebagai sudut fasa kapasitor c1 dan c2 masing-masing. Dari gambar rajah fasa, kita mempunyai tan(δ1) = faktor disipasi = ωc1r1 dan secara serupa, kita mempunyai tan(δ2) = ωc2r2.
Dari persamaan (1) kita mempunyai

dengan menggandakan ω pada kedua-dua sisi, kita mempunyai


Oleh itu, ungkapan akhir untuk faktor disipasi ditulis sebagai

Maka, jika faktor disipasi untuk satu kapasitor diketahui. Walau bagaimanapun, kaedah ini memberikan hasil yang agak tidak tepat untuk faktor disipasi.

Kenyataan: Hormati asal, artikel yang baik berharga dibahagikan, jika terdapat pelanggaran hak cetak silakan hubungi untuk menghapus.