Andersons Bro | Fordele og ulemper ved Andersons Bro

Anderson’s Bridge

Lad os forstå, hvorfor der er behov for Anderson’s bridge, selvom vi har Maxwell-broen og Hay’s bro til at måle kvalitetsfaktoren af kredsløbet. Det primære ulempe ved at bruge Hay’s bro og Maxwell-bro er, at de ikke er egnet til at måle lav kvalitetsfaktor.

Imidlertid er Hay’s bro og Maxwell-bro egnet til at måle høj og medium kvalitetsfaktorer præcist. Derfor er der behov for en bro, der kan måle lav kvalitetsfaktor, og denne bro er den modificerede Maxwell-bro, kendt som Anderson’s bridge.

Faktisk er denne bro den modificerede Maxwell-induktor kapacitansbro. I denne bro kan dobbeltbalance opnås ved at fastsætte værdien af kapacitans og ændre værdien af elektrisk resistans alene.

Den er kendt for sin præcision i at måle induktorer fra nogle få mikro Henry til flere Henry. Den ukendte værdi af selvindektoren måles ved metoden med sammenligning af den kendte værdi af elektrisk resistans og kapacitans. Lad os overveje den faktiske kredsløbsdiagram for Anderson’s bridge (se figur nedenfor).

I dette kredsløb er den ukendte induktor forbundet mellem punktet a og b med elektrisk resistans r1 (som er ren resistiv).

Armerne bc, cd og da består af resistancer r3, r4 og r2 henholdsvis, som er rent resistive. En standard kapacitor er forbundet i serie med variabel elektrisk resistans r, og denne kombination er forbundet parallel med cd.

En strømforsyning er forbundet mellem b og e.
Lad os nu udlede udtrykket for l1 og r1:

Ved balancepunktet har vi følgende relationer, der gælder, og de er:

Nu ved at sætte spændingsfaldene lig, får vi:

Ved at indsætte værdien af ic i ovenstående ligninger, får vi:


Den ovenstående ligning (7), som vi har opnået, er mere kompleks end den, vi fik i Maxwell-broen. Ved at observere ovenstående ligninger kan vi let sige, at for at opnå konvergens af balance mere let, skal man foretage alternativ justering af r1 og r i Anderson’s bridge.

Lad os nu se, hvordan vi kan opnå værdien af ukendte induktorer eksperimentelt. Først sæt signalgeneratorens frekvens inden for hørbart område. Juster nu r1 og r, så telefonerne giver et minimum af lyd.

Mål værdierne af r1 og r (opnået efter disse justeringer) med hjælp fra en multimeter. Brug formlen, som vi har udledt ovenfor, for at finde værdien af den ukendte induktans. Eksperimentet kan gentages med forskellige værdier af den standard kapacitor.

Fasordiagram af Anderson’s Bridge

Lad os markere spændingsfald på ab, bc, cd og ad som e1, e2, e3 og e4 som vist i figuren ovenfor.

Her i fasordiagrammet for Anderson’s bridge har vi taget i1 som referenceaksen. Nu er ic vinkelret på i1, da kapacitiv last er forbundet ved ec, i4 og i2 er ledet af en vinkel som vist i figuren.

Nu er summen af alle de resulterende spændingsfald, dvs. e1, e2, e3, og e4 lig med e, som vist i fasordiagrammet. Som vist i fasordiagrammet for Anderson’s bridge er resultatet af spændingsfald i1 (R1 + r1) og i1.ω.l1 (som er vist vinkelret på i1) er e1. e2 er givet ved i