Maxwell Inductance Capacitance Bridge: Skýring og Notká

Hva er Maxwell Bridge

Maxwell Inductance Capacitance Bridge (þekkt sem Maxwell Bridge) er breytt útgáfa af Wheatstone bridge sem er notuð til að mæla sjálfsinduktívit á skipti. Maxwell Bridge notar null deflection aðferð (þekkt sem „bridge method“) til að reikna óþekkta induktans í skipti. Þegar stöðugum hlutum eru parallel capacitor og resistor, kallast brotturinn Maxwell-Wien bridge.

Vinnuskeiðið byggir á því að jákvæða fasavíxl inductance getur verið jafnt við neikvæðan fasavíxl capacitance þegar sett í mótorða arm og skiptið er á resonans (þ.e. engin spenna yfir fallgagnari og þannig ekki straumur fer gegnum hann). Óþekkti induktans verður þá þekktur með tilliti til þessarar capacitance.

Það eru tvær tegundir af Maxwell bridges: Maxwell’s inductor bridge, og Maxwell’s inductor capacitance bridge. Í Maxwell’s inductor bridge eru einungis inductors og resistors notaðir. Í Maxwell’s inductor capacitance bridge er capacitor einnig bætt við skiptinu.

Eftir að báðar tegundir Maxwell bridges eru byggðar á AC bridge, munum við fyrst útskýra vinnuskeiði AC bridge áður en við útskýrum Maxwell bridge.

AC Bridges

AC Bridge samanstendur af uppruna, balance detector og fjórum arms. Í AC bridges eru allar fjórar arms með impedance. AC bridges eru mynduð með því að skipta DC battery með AC uppruna og galvanometer með detector of Wheatstone bridge.

Þau eru mjög gagnleg til að finna út induktans, capacitance, storage factor, dissipation factor o.s.frv.

Nú skulum við leiða almennt útfærslu fyrir AC bridge balance. Myndin hér fyrir neðan sýnir AC bridge net:

Hér Z1, Z2, Z3 og Z4 eru arms af bridge.

Nú á balance tíma, verður potential difference milli b og d núll. Af þessu, þegar voltage drop frá a til d er jafnt drop frá a til b bæði í magni og fasavíxl.
Þannig, við höfum frá mynd e1 = e2

Af jöfnu 1, 2 og 3 höfum við Z1.Z4 = Z2.Z3 og þegar impedance er skipt í admittance, höfum við Y1.Y4 = Y2.Y3.

Nú skulum við hugsa um grunnform af AC bridge. Ef við höfum bridge skema eins og sýnt er hér fyrir neðan,
Í þessu skemi R3 og R4 eru renn electrical resistances. Setjum gildi Z1, Z2, Z3 og Z4 í jöfnu sem við höfum leidd fyrir AC bridge.

Nú jöfnum við raunverulega og orðmyndar hluti, við fáum:

Eftirfarandi eru mikilvægar niðurstöður sem má draga af ofangreindum jöfnum:

1. Við fáum tvær jöfnur sem eru fengnar með því að jöfnast raunverulega og orðmyndar hluta, þetta merkir að fyrir AC bridge verða bæði tölufall og fasavíxl samstilltar á sama tíma. Bæði jöfnurnar eru sögðar óháðar ef og aðeins ef bæði jöfnurnar innihalda eitt breytilegt element. Þetta breytilegt element getur verið inductor eða resistor.

2. Ofangreindar jöfnur eru óháðar tíðni, þetta merkir að við þurfum ekki nákvæm tíðni upprunar spennu og ekki hefur upprunaskipti að vera fullkomlega sinuslaga.

Maxwell’s Bridge

Það eru tvær helstu tegundir af Maxwell Bridges:

1. Maxwell’s inductor bridge

2. Maxwell’s inductor capacitance bridge

Maxwell’s Inductance Bridge

Látum okkur nú ræða Maxwell’s inductance bridge. Myndin sýnir skemategningu Maxwell’s inductor bridge.

Í þessu bridge eru arms bc og cd alveg viðmótið mens fasajafnvægi fellur á arms ab og ad.
Hér l1 = óþ