Maxwell Inductance Capacitance Bridge: Diagram & Applications Bridg ni Maxwell sa Inductance ug Capacitance: Diagram & Aplikasyon

Ano ang Maxwell Bridge

Ang Maxwell Inductance Capacitance Bridge (kilala bilang Maxwell Bridge) ay isang binaling wersyon ng Wheatstone bridge na ginagamit upang sukatin ang self-inductance ng isang circuit. Ginagamit ng Maxwell bridge ang null deflection method (kilala rin bilang “bridge method”) upang kalkulahin ang hindi alam na inductance sa isang circuit. Kapag ang nakalibrong komponente ay parallel capacitor at resistor, tinatawag itong Maxwell-Wien bridge.

Ang prinsipyong ginagamit dito ay ang positibong phase angle ng isang inductive impedance maaaring ma-compensate ng negatibong phase angle ng isang capacitive impedance kapag ilagay sa kabilang arm at ang circuit ay nasa resonance (i.e., walang potential difference sa detector at kaya walang current na lumilipad dito). Ang hindi alam na inductance pagkatapos ay naging alam sa termino ng capacitance.

May dalawang uri ng Maxwell bridges: Maxwell’s inductor bridge, at Maxwell’s inductor capacitance bridge. Sa Maxwell’s inductor bridge, ginagamit lamang ang inductors at resistors. Sa Maxwell’s inductor capacitance bridge, mayroon ding capacitor na idinagdag sa circuit.

Bilang parehong uri ng Maxwell bridge ay batay sa AC bridge, ipapaliwanag muna namin ang prinsipyong ginagamit ng isang AC bridge bago ipaliwanag ang Maxwell bridge.

AC Bridges

Ang AC Bridge binubuo ng isang source, balance detector at apat na arms. Sa AC bridges, ang apat na arms ay naglalaman ng impedance. Ang AC bridges ay nabubuo sa pamamagitan ng pagsasalitunin ng DC battery sa AC source at galvanometer sa detector ng Wheatstone bridge.

Nararapat silang gamitin upang makahanap ng inductance, capacitance, storage factor, dissipation factor, atbp.

Ngayon, hayaan nating deribahin ang pangkalahatang ekspresyon para sa AC bridge balance. Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng AC bridge network:

Dito, Z1, Z2, Z3 at Z4 ang mga arms ng bridge.

Sa kondisyon ng balanse, ang potential difference sa pagitan ng b at d ay dapat zero. Mula dito, kapag ang voltage drop mula a hanggang d ay katumbas ng drop mula a hanggang b sa magnitud at phase.
Kaya, mayroon tayo mula sa figure e1 = e2

Mula sa equation 1, 2 at 3, mayroon tayo Z1.Z4 = Z2.Z3 at kapag ang impedance ay palitan ng admittance, mayroon tayo Y1.Y4 = Y2.Y3.

Ngayon, isaalang-alang natin ang basic form ng isang AC bridge. Supos na mayroon tayong bridge circuit tulad ng ipinapakita sa ibaba,
Sa circuit na ito, R3 at R4 ay malinis na electrical resistances. Ilagay natin ang value ng Z1, Z2, Z3 at Z4 sa equation na aming deribado sa itaas para sa AC bridge.

Ngayon, pagkatumbasan ang real at imaginary parts, mayroon tayo:

Ang mga sumusunod ay ang mahalagang konklusyon na maaaring hukayin mula sa mga itong equations:

1. Mayroon tayong dalawang balanced equations na nakuhang sa pamamagitan ng pagtutumbas ng real at imaginary parts, ito ibig sabihin na para sa isang ac bridge, parehong relasyon (i.e. magnitude at phase) ay dapat matugunan sa parehong oras. Parehong equations ay sinasabing independent kung at kung ang parehong equations ay naglalaman ng single variable element. Ito ay maaaring inductor o resistor.

2. Ang mga itong equations ay independent ng frequency, ibig sabihin, hindi natin kailangan ng eksaktong frequency ng source voltage at ang applied source voltage waveform ay hindi kailangang perpektong sinusoidal.

Maxwell’s Bridge

Mayroong dalawang pangunahing uri ng Maxwell Bridges:

1. Maxwell’s inductor bridge

2. Maxwell’s inductor capacitance bridge

Maxwell’s Inductance Bridge

Hayaan nating talakayin ang Maxwell’s inductance bridge. Ang figure ay nagpapakita ng circuit diagram ng Maxwell’s inductor bridge.

Sa bridge na ito, ang arms bc at cd ay purely resistive habang ang phase balance depende sa arms ab at ad.
Dito, l1 = unknown inductor ng r