मैक्सवेल इंडक्टेंस कैपेसिटेंस ब्रिज: आरेख और अनुप्रयोग

मैक्सवेल ब्रिज क्या है

एक मैक्सवेल स्व-आवेशन क्षमता ब्रिज (जिसे मैक्सवेल ब्रिज के रूप में जाना जाता है) एक व्हीटस्टोन ब्रिज का संशोधित संस्करण है जो किसी परिपथ के स्व-आवेशन को मापने के लिए उपयोग किया जाता है। मैक्सवेल ब्रिज नल विक्षेप विधि (जिसे "ब्रिज विधि" भी कहा जाता है) का उपयोग करके परिपथ में अज्ञात आवेशन की गणना करता है। जब कैलिब्रेटेड घटक समानांतर क्षमता और प्रतिरोध होते हैं, तो ब्रिज को मैक्सवेल-वियन ब्रिज के रूप में जाना जाता है।

कार्यकारी सिद्धांत यह है कि एक आवेशी प्रतिरोध के सकारात्मक दশा कोउस के विपरीत भुजा में रखे गए क्षमता प्रतिरोध के ऋणात्मक दशा द्वारा विरोधित किया जा सकता है और परिपथ संदीप्त होता है (यानी, डिटेक्टर पर कोई विभवांतर नहीं होता और इसलिए इसके माध्यम से कोई धारा नहीं बहती)। फिर अज्ञात आवेशन इस क्षमता के पदों में ज्ञात हो जाता है।

दो प्रकार के मैक्सवेल ब्रिज होते हैं: मैक्सवेल का आवेशी ब्रिज, और मैक्सवेल का आवेशी-क्षमता ब्रिज। मैक्सवेल के आवेशी ब्रिज में केवल आवेशी और प्रतिरोध का उपयोग किया जाता है। मैक्सवेल के आवेशी-क्षमता ब्रिज में, परिपथ में एक क्षमता भी जोड़ी जाती है।

चूंकि ये दोनों प्रकार के मैक्सवेल ब्रिज एक AC ब्रिज पर आधारित हैं, इसलिए हम एक मैक्सवेल ब्रिज की व्याख्या करने से पहले AC ब्रिज के कार्यकारी सिद्धांत की व्याख्या करेंगे।

AC ब्रिज

एक AC ब्रिज में एक स्रोत, एक संतुलन डिटेक्टर और चार भुजाएँ होती हैं। AC ब्रिज में, चारों भुजाओं में एक प्रतिबाधा होती है। AC ब्रिज DC बैटरी को AC स्रोत और व्हीटस्टोन ब्रिज के गैल्वानोमीटर को डिटेक्टर से बदलकर बनाया जाता है।

वे आवेशन, क्षमता, संचयन गुणांक, विसरण गुणांक आदि ज्ञात करने के लिए बहुत उपयोगी होते हैं।

अब हम एक AC ब्रिज संतुलन के लिए सामान्य व्यंजक निकालेंगे। नीचे एक AC ब्रिज नेटवर्क दिखाया गया है:

यहाँ Z1, Z2, Z3 और Z4 ब्रिज की भुजाएँ हैं।

अब संतुलन की स्थिति में, b और d के बीच का विभवांतर शून्य होना चाहिए। इससे, a से d तक का वोल्टेज गिरावट a से b तक की वोल्टेज गिरावट के बराबर होनी चाहिए, दोनों परिमाण और दशा में। इसलिए, हमारे पास चित्र से e1 = e2

समीकरण 1, 2 और 3 से हमारे पास Z1.Z4 = Z2.Z3 और जब प्रतिबाधा को अनुप्रवाह से बदला जाता है, तो हमारे पास Y1.Y4 = Y2.Y3 होता है।

अब एक AC ब्रिज के मूल रूप पर विचार करें। मान लीजिए हमारे पास नीचे दिखाया गया ब्रिज परिपथ है,
इस परिपथ में R3 और R4 शुद्ध विद्युत प्रतिरोध हैं। Z1, Z2, Z3 और Z4 के मानों को ऊपर निकाले गए AC ब्रिज के समीकरण में रखने पर।

अब वास्तविक और काल्पनिक भागों को बराबर करने पर, हम पाते हैं:

ऊपर दिए गए समीकरणों से निम्नलिखित महत्वपूर्ण निष्कर्ष निकाले जा सकते हैं:

1. हम वास्तविक और काल्पनिक भागों को बराबर करके दो संतुलित समीकरण प्राप्त करते हैं, यह इस बात का अर्थ है कि एक AC ब्रिज के लिए दोनों संबंध (यानी, परिमाण और दशा) एक साथ संतुष्ट होने चाहिए। दोनों समीकरण तभी स्वतंत्र कहे जाते हैं जब दोनों समीकरणों में एक चर तत्व होता है। यह चर आवेशी या प्रतिरोध हो सकता है।

2. उपरोक्त समीकरण संवेग के स्वतंत्र हैं, यह इस बात का अर्थ है कि हमें स्रोत वोल्टेज के ठीक संवेग की आवश्यकता नहीं होती और लगाए गए स्रोत वोल्टेज तरंग को पूरी तरह से साइनसाइडल होने की आवश्यकता नहीं होती।

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