Maxwell-a induktanco-kondutanceca pontopunkto: Diagramo & Aplikoj

Kio estas Maxwell Pontilo

Maxwell Induktanco Kapacitanto Pontilo (konata kiel Maxwell Pontilo) estas modifita versio de Wheatstone pontilo, kiu estas uzata por mezuri la propran induktancon de cirkvito. Maxwell pontilo uzas la nul-defleksian metodon (ankaŭ konatan kiel “pontmetodo”) por kalkuli nekonatan induktancon en cirkvito. Kiam kalibrigitaj komponantoj estas paralela kapacitanto kaj rezistoro, la pontilo estas konata kiel Maxwell-Wien pontilo.

La funkcioprinipo estas tia, ke la pozitiva fazangulo de induktiva impedanco povas esti kompensita per la negativa fazangulo de kapacitiva impedanco, kiam ĝi estas metita en la kontraŭa brako, kaj la cirkvito estas je rezono (t.e., neniu potenciala diferenco trans la detektoro kaj do neniuj fluoj tra ĝi). Tiam la nekonata induktanco fariĝas konata laŭ tiu kapacitanto.

Estas du specoj de Maxwell pontiloj: Maxwell induktora pontilo, kaj Maxwell induktora kapacitanta pontilo. En Maxwell induktora pontilo, nur induktoroj kaj rezistoroj estas uzitaj. En Maxwell induktora kapacitanta pontilo, ankaŭ kapacitanto estas aldonita al la cirkvito.

Ĉar ambaŭ tipoj de tiuj Maxwell pontiloj estas bazitaj sur AC pontilo, unue klarigos la funkcioprinicipon de AC pontilo antaŭ klarigo de Maxwell pontilo.

AC Pontiloj

AC pontilo konsistas el fonto, balancdetektilo kaj kvar brakoj. En AC pontiloj, ĉiuj kvar brakoj enhavas impedancon. La AC pontiloj estas formitaj per anstataŭigo de DC baterio kun AC fonto kaj galvanometro per detektilo de Wheatstone pontilo.

Ili estas tre utilaj por trovi induktancon, kapacitancon, stokadon, disipadan faktoron ktp.

Nun derivos la ĝeneralan esprimon por ekvilibro de AC pontilo. La figuro sube montras AC pontilon:

Ĉi tie Z1, Z2, Z3 kaj Z4 estas la brakoj de la pontilo.

Nun en la ekvilibra kondiĉo, la potenciala diferenco inter b kaj d devas esti nul. El ĉi tio, kiam la voltaĵo falas de a al d egalas al falado de a al b same en magnitudo kaj fazo. Do, ni havas el la figuro e1 = e2

El ekvacioj 1, 2 kaj 3 ni havas Z1.Z4 = Z2.Z3 kaj kiam impedancoj estas anstataŭigitaj per admiteco, ni havas Y1.Y4 = Y2.Y3.

Nun konsideru la bazan formon de AC pontilo. Supozu, ke ni havas pontilan cirkviton kiel montrite sube,
En ĉi tiu cirkvito R3 kaj R4 estas puraj elektraj rezistoj. Metante la valoron de Z1, Z2, Z3 kaj Z4 en la ekvacion, kiun ni derivis supre por AC pontilo.

Nun egalante la realajn kaj imaginaraĵpartojn, ni ricevas:

Jen la gravaj konkludoj, kiujn oni povas tirigi el la supraj ekvacioj:

1. Ni ricevas du ekvilibrajn ekvaciojn, kiuj estas ricevitaj per egaligo de realaj kaj imaginaraĵpartoj, tio signifas, ke por AC pontilo ambaŭ rilatoj (t.e. magnitudo kaj fazo) devas esti kontentigataj samtempe. Ambaŭ ekvacioj estas sendependaj se kaj nur se ambaŭ ekvacioj enhavas ununuran variablan elementon. Tiu variablo povas esti induktoro aŭ rezistoro.

2. La supraj ekvacioj estas sendependaj de frekvenco, tio signifas, ke ni ne bezonas precizan frekvencvaloron de la fontvoltajo kaj ankaŭ la aplikata fontvoltajo ne devas esti perfekte sinusformula.

Maxwell Pontilo

Estas du ĉefaj tipoj de Maxwell Pontiloj:

1. Maxwell induktora pontilo

2. Maxwell induktora kapacitanta pontilo

Maxwell Induktanca Pontilo

Nun diskutu pri Maxwell induktanca pontilo. La figuro montras la cirkvitdiagramon de Maxwell induktora pontilo.

En ĉi tiu pontilo, la brakoj bc kaj cd estas pure rezistancaj, dum la fazbalanco dependas de la brakoj ab kaj ad.
Ĉi tie l