Maxwelli induktiivsus-kondensaator-põrsaim: skeem ja rakendused
Mis on Maxwelli lüli
Maxwelli induktiivsuse kondensaatorilül (tuntud ka kui Maxwelli lüli) on muudetud versioon Wheatstone'i lülidest, mida kasutatakse tsirkviti endise induktiivsuse mõõtmiseks. Maxwelli lüli kasutab nullideflitsemismeetodit (teadmata ka kui "lülimeetod") tsirkviti teadmata induktiivsuse arvutamiseks. Kui kalibreeritud komponendid on paralleelne kondensaator ja vastus, tuntakse lülit Maxwell-Wieni lülina.
Tööpõhimõte seisneb selles, et induktiivse impedantsi positiivne faasisegakulm võib kompenseerida kondensaatorilise impedantsi negatiivse faasisegakulmiga vastandkaarega, kui tsirkvit on rezonaansis (st detektori üle ei ole potentsiaalero, seega ei virta läbi seda). Teadmata induktiivsus muutub siis teada selle kondensaatori järgi.
On olemas kaks tüüpi Maxwelli lüleid: Maxwelli induktorilüli ja Maxwelli induktor-kondensaatorilüli. Maxwelli induktorilülis kasutatakse ainult induktorite ja vastuste. Maxwelli induktor-kondensaatorilülis lisatakse tsirkviti ka kondensaator.
Kuna mõlemad Maxwelli lülide tüübid põhinevad Vooluallikaga lülil, selgitame enne Maxwelli lülite kirjeldamist Vooluallikaga lülite tööpõhimõtet.
Vooluallikaga lülid
Vooluallikaga lüli koosneb allikast, tasakaalus detektorist ja neljast kaarest. Vooluallikaga lüli kaared sisaldavad impedantsi. Vooluallikaga lüli moodustatakse asendades DC akkua Vooluallikaga ja galvanomeetri Wheatstone'i lülite detektoriga.
Need on väga kasutusel induktiivsuse, kondensaatsiooni, hoidmise tegur, tarbimise teguri jms leidmiseks.
Nüüd tuletame välja Vooluallikaga lülite tasakaalu üldise avaldise. Järgmine joonis näitab Vooluallikaga lülite võrgustikku:
Siin Z1, Z2, Z3 ja Z4 on lülite kaared.
Nüüd tasakaalus peab b ja d vaheline pingeseisund olema null. Sellest tulenevalt peab a-st d-ni langus olema sama suurus ja faasisegakulmaga kui a-st b-ni langus. Seega, meil on joonest e1 = e2
Võrranditest 1, 2 ja 3 saame Z1.Z4 = Z2.Z3 ja kui impedantsid asendatakse admittansiga, saame Y1.Y4 = Y2.Y3.
Nüüd vaatame Vooluallikaga lülite põhilist vormi. Oletame, et meil on järgnev lülite võrgustik,
Selles võrgustikus on R3 ja R4 puhtad elektrilised vastused. Asendades Z1, Z2, Z3 ja Z4 väärtused, mis me oleme tuletanud Vooluallikaga lülite jaoks.
Nüüd võrdustes reaalosa ja imaginaarosa, saame:
Järgmised on olulised järeldused, mille saame eelnimetatud võrranditest:
Saame kaks tasakaaluvõrrandit, mis saadakse võrdustes reaalosa ja imaginaarosa, see tähendab, et Vooluallikaga lülil peavad nii suurus kui ka faasisegakulm täituma samaaegselt. Mõlemad võrrandid on sõltumatud, kui ja ainult kui mõlemad võrrandid sisaldavad ühte muutlikku elementi. See muutlik võib olla induktor või vastus.
Eelnimetatud võrrandid on sagedusest sõltumatud, see tähendab, et me ei pea täpselt teadma allika sagedust ja rakendatava allika pingevoolu lainekuju ei pea olema täpselt sinusiline.
Maxwelli lüli
On olemas kaks peamist tüüpi Maxwelli lüleid:
Maxwelli induktorilüli
Maxwelli induktor-kondensaatorilüli
Maxwelli induktiivsuse lüli
Arutagem nüüd Maxwelli induktiivsuse lüli. Järgnev joonis näitab Maxwelli induktorilülite võrgustikku.
Selles lülis on kaared bc ja cd täiesti vastuslikud, samas kui faasisegakulma tasakaal sõltub kaardist ab ja ad.
Siin l
