Msimamizi wa Inductance Capacitance wa Maxwell: Ramani & Matumizi

Ni Ufanya Nini Maxwell Bridge

Bridge ya Maxwell Inductance Capacitance (inayojulikana kama Maxwell Bridge) ni aina ya bridge ya Wheatstone imebadilishwa kutumika kwa kutathmini inductance ya chanzo chenye chenye self-inductance. Bridge ya Maxwell hutumia njia ya null deflection (inayojulikana kama “bridge method”) kutafuta inductance isiyojulikana katika circuit. Waktu components za calibration ni capacitor na resistor zinazokuwa parallel, bridge hii inatafsiriwa kama Maxwell-Wien bridge.

Njia ya kufanya ni kuwa phase angle chanya cha inductive impedance inaweza kuzitambuliwa na phase angle hasi cha capacitive impedance wakati zimekweka katika arm tofauti na circuit iko katika resonance (yaani, hakuna potential difference kwenye detector na hivyo hakuna current inaenda kupitia). Inductance isiyojulikana sasa inakuwa jumuiya kwa kutumia capacitance hii.

Kuna aina mbili za Maxwell bridges: Maxwell’s inductor bridge, na Maxwell’s inductor capacitance bridge. Katika Maxwell’s inductor bridge, tu inductors na resistors zinatumika. Katika Maxwell’s inductor capacitance bridge, capacitor pia unajumuishwa kwenye circuit.

Kama vile anavyoonekana, aina mbili za Maxwell bridge zinategemea AC bridge, tutaelezea kwanza principle ya kufanya wa AC bridge kabla ya kuelezea Maxwell bridge.

AC Bridges

AC Bridge ina source, balance detector na arms nne. Katika AC bridges, arms nne zote zina impedance. AC bridges zinaundwa kwa kubadilisha DC battery kwa AC source na galvanometer kwa detector wa Wheatstone bridge.

Zinaweza kutumika sana kwa kutathmini inductance, capacitance, storage factor, dissipation factor na kadhalika.

Sasa tujenge general expression kwa AC bridge balance. Figu yafuatayo inachora AC bridge network:

Hapa Z1, Z2, Z3 na Z4 ni arms za bridge.

Sasa katika hali ya balance, potential difference kati ya b na d lazima iwe zero. Kwa hii, wakati voltage drop kutoka a hadi d sawa na drop kutoka a hadi b sikuamua magnitude na phase.
Kwa hivyo, tuna kwa figu e1 = e2

Kutokana na equation 1, 2 na 3 tuna Z1.Z4 = Z2.Z3 na wakati impedance zinabadilishwa kwa admittance, tuna Y1.Y4 = Y2.Y3.

Sasa tukianza form ya basic ya AC bridge. Tuseme tunayo bridge circuit kama inavyoelezwa chini,
Katika circuit hii R3 na R4 ni pure electrical resistances. Kutumia value ya Z1, Z2, Z3 na Z4 katika equation ambayo tumetengeneza hapo juu kwa AC bridge.

Sasa kutatua real na imaginary parts, tunapata:

Maelezo muhimu yanayoweza kupata kutokana na equations hizi:

1. Tunapata equations mbili za balanced ambazo zinapata kutokana na kutatua real na imaginary parts hii inamaanisha kuwa kwa AC bridge both the relation (magnitude na phase) lazima ifanyike moja kwa moja. Equations hizi zinaweza kutumika kwa single variable element tu. Hii variable inaweza kuwa inductor au resistor.

2. Equations hizi hazitumaini frequency hii inamaanisha hatuhitaji exact frequency ya source voltage na pia applied source voltage waveform haipaswi kuwa perfectly sinusoidal.

Maxwell’s Bridge

Kuna aina mbili za Maxwell Bridges:

1. Maxwell’s inductor bridge

2. Maxwell’s inductor capacitance bridge

Maxwell’s Inductance Bridge

Tukielezea sasa Maxwell’s inductance bridge. Figu inachora circuit diagram ya Maxwell’s inductor bridge.

Katika bridge hii, arms bc na cd ni purely resistive wakati phase balance kinategemea kwa arms ab na ad.
Hapa l1 = inductor isiyojulikana wa r1.
l2 = inductor variable wa resistance R2.
r2 = electrical resistance variable.
Kama tulivyoelezewa AC bridge kutokana na balance condition, tunapata katika balance point:

Tunaweza kurudia R3 na R4 kutoka 10 ohms hadi 10,000 ohms kwa kutumia resistance box.

Tuzo