Maxwell Inductance Capacitance Bridge: Diagram & Applications Pulong ng Maxwell para sa Induktansi at Kapasidad: Diagrama & Application

Ano ang Maxwell Bridge

Ang Maxwell Inductance Capacitance Bridge (kilala rin bilang Maxwell Bridge) ay isang binaling wersyon ng Wheatstone bridge na ginagamit para sukatin ang self-inductance ng isang circuit. Ang Maxwell Bridge ay gumagamit ng null deflection method (kilala rin bilang “bridge method”) upang kalkulahin ang unknown inductance sa isang circuit. Kapag ang calibrated components ay parallel capacitor at resistor, ang bridge ay kilala bilang Maxwell-Wien bridge.

Ang prinsipyong ito ay nagsasabing ang positibong phase angle ng isang inductive impedance ay maaaring kompensahan ng negatibong phase angle ng isang capacitive impedance kapag ito ay ilalagay sa kabilang arm at ang circuit ay nasa resonance (i.e., walang potential difference sa detector at kaya walang current na lumilipad dito). Ang hindi alam na inductance ay naging alam sa pamamagitan ng capacitance na ito.

May dalawang uri ng Maxwell bridges: Maxwell’s inductor bridge, at Maxwell’s inductor capacitance bridge. Sa Maxwell’s inductor bridge, ginagamit lamang ang inductors at resistors. Sa Maxwell’s inductor capacitance bridge, isinasama pa ang capacitor sa circuit.

Bilang parehong uri ng mga Maxwell bridge ay batay sa AC bridge, ipapaliwanag muna namin ang prinsipyong panggawa ng isang AC bridge bago ipaliwanag ang Maxwell bridge.

AC Bridges

Ang AC Bridge ay binubuo ng isang source, isang balance detector, at apat na arms. Sa AC bridges, ang apat na arms ay naglalaman ng impedance. Ang AC bridges ay nabubuo sa pamamagitan ng pagsasalitunin ng DC battery ng isang AC source at galvanometer ng detector ng Wheatstone bridge.

Sobrang makakatulong sila upang malaman ang inductance, capacitance, storage factor, dissipation factor, atbp.

Ngayon, hagdan natin ang pangkalahatang expression para sa AC bridge balance. Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng isang AC bridge network:

Dito, Z1, Z2, Z3, at Z4 ang mga arms ng bridge.

Sa kondisyong balanse, ang potential difference sa pagitan ng b at d ay dapat zero. Mula dito, kapag ang voltage drop mula a hanggang d ay katumbas ng drop mula a hanggang b sa magnitud at phase.
Kaya, mayroon tayo mula sa figure e1 = e2

Mula sa equation 1, 2, at 3, mayroon tayo na Z1.Z4 = Z2.Z3 at kapag ang impedance ay inalis at pinalitan ng admittance, mayroon tayo na Y1.Y4 = Y2.Y3.

Ngayon, isaalang-alang natin ang basic form ng isang AC bridge. Suposin natin na mayroon tayong bridge circuit tulad ng ipinapakita sa ibaba,
Sa circuit na ito, R3 at R4 ay malinis na electrical resistances. Ipaglabas natin ang halaga ng Z1, Z2, Z3, at Z4 sa equation na atin na deribado para sa AC bridge.

Ngayon, pagkatumbas ng real at imaginary parts, mayroon tayo:

Ang mga sumusunod ang mahahalagang konklusyon na maaaring iugnay mula sa mga equation na ito:

1. Mayroon tayong dalawang balanced equations na nakukuha sa pamamagitan ng pagtutumbas ng real at imaginary parts, ibig sabihin na para sa isang ac bridge, parehong relasyon (i.e., magnitud at phase) ay dapat matugunan sa parehong oras. Parehong mga equation ay tinatawag na independent kung at kung ang parehong equations ay naglalaman ng single variable element. Ang variable na ito ay maaaring inductor o resistor.

2. Ang mga equation na ito ay independent ng frequency, ibig sabihin, hindi natin kailangan ng eksaktong frequency ng source voltage at ang applied source voltage waveform ay hindi kailangang perpektong sinusoidal.

Maxwell’s Bridge

May dalawang pangunahing uri ng Maxwell Bridges:

1. Maxwell’s inductor bridge

2. Maxwell’s inductor capacitance bridge

Maxwell’s Inductance Bridge

Isaalang-alang natin ngayon ang Maxwell’s inductance bridge. Ang larawan ay nagpapakita ng circuit diagram ng Maxwell’s inductor bridge.

Sa bridge na ito, ang arms bc at cd ay purely resistive habang ang phase balance ay depende sa arms ab at ad.
Dito, l1 = unknown inductor ng r