Andersona tiltums | Andersona tiltuma priekšrocības un trūkumi

Andersona māja

Izpētosim, kāpēc ir nepieciešama Andersona māja, lai gan mums jau ir Meksvella māja un Heja māja, lai mērītu šķērsgrieža kvalitātes faktoru. Meksvellas un Hejas māju galvenais trūkums ir tāds, ka tās nav piemērotas zema kvalitātes faktora mērīšanai.

Tomēr, Heja un Meksvella mājas ir piemērotas augsta un vidēja kvalitātes faktora precīzam mērīšanam attiecīgi. Tāpēc ir nepieciešama māja, kas var mērīt zemu kvalitātes faktoru, un šī māja ir modificēta Meksvella māja, ko pazīst kā Andersona māju.

Faktiski, šī māja ir modificēta Meksvella induktivitātes kapacitātes māja. Šajā mājā divkārša līdzsvara var iegūt, fiksējot kapacitātes vērtību un mainot tikai elektriskās pretestības vērtību.

Tā ir zināma ar savu precizitāti, mērīdama induktorus no dažiem mikrohenrijiem līdz vairākiem henrijiem. Nezināmas vērtības sejinduktora mērīšana notiek salīdzināšanas metodi izmantojot zināmu elektriskās pretestības un kapacitātes vērtību. Apsveram patieso Andersona mājas shēmu (sk. zemāk doto attēlu).

Šajā shēmā nezināmais induktors ir savienots starp punktiem a un b ar elektrisko pretestību r1 (kas ir tikai rezistīva).

Bristīšu bc, cd un da sastāv no pretestībām r3, r4 un r2 atbilstoši, kas ir tikai rezistīvas. Standarta kapacitors ir savienots serie ar mainīgo elektrisko pretestību r, un šī kombinācija ir savienota paralēli ar cd.

Piedeva ir savienota starp b un e.
Tagad izvedsim izteiksmes l1 un r1:

Līdzsvarā mēs esam šādas attiecības, kas der:

Tagad vienādot sprieguma nomierojumus, iegūstam,

Ievietojot ic vērtību iepriekšminētajās vienādojumos, iegūstam


Iegūtais vienādojums (7) ir sarežģītāks nekā tas, ko ieguvām Meksvella mājā. Novērojot šos vienādojumus, mēs viegli varētu teikt, ka, lai vieglāk iegūtu līdzsvaru, vajadzētu veikt r1 un r alternatīvus pielāgojumus Andersona mājā.

Tagad aplūkosim, kā mēs varam iegūt nezināmo induktora vērtību eksperimentā. Sākumā iestatiet signāla ģeneratora frekvenci dzirdāmajā diapazonā. Tagad pielāgot r1 un r tā, lai telefoni sniegtu minimālo skaņu.

Izmērīt r1 un r (iegūtus pēc šiem pielāgojumiem) ar palīdzību no multimetra. Izmantojiet formulu, ko esam ieguvuši augstāk, lai noteiktu nezināmo induktīvās caurstrādes vērtību. Eksperiments var tikt atkārtots ar dažādām standarta kapacitora vērtībām.

Andersona mājas fazoras diagramma

Apzīmējam sprieguma nomierojumus uz ab, bc, cd un ad kā e1, e2, e3 un e4, kā parādīts augstāk minētajā diagrammā.

Šeit, Andersona mājas fazoras diagrammā, mēs esam pieņēmuši i1 kā atskaites asi. Tagad ic ir perpendikulārs i1, jo kapacitīvs slodze ir savienots ar ec, i4 un i2 tiek vedēts ar kādu leņķi, kā parādīts diagrammā.

Tagad visu rezultātveida spriegumu nomierojumu summa, t.i., e1, e2, e3, un e4 ir vienāda ar e, kas parādīts fazoras diagrammā. Kā parādīts Andersona mājas fazoras diagrammā, sprieguma nomierojumu i1 (R1 + r1) un i1.ω.l1 (kas parādīts perpendikulāri i