Owensa Ponta Ĉirkuito kaj Avantaĝoj

Ni havas diversajn pontojn por mezuri induktancon kaj do kvalitatan faktoron, ekzemple la Hay-a ponto estas tre taŭga por la mezuro de kvalitata faktoro pli granda ol 10, la Maxwell-a ponto estas tre taŭga por la mezuro de meza kvalitata faktoro en la amplekso de 1 ĝis 10, kaj la Anderson-a ponto povas sukcese esti uzita por mezuri induktancon en la amplekso de kelkaj mikrohenrioj ĝis pluraj henrioj. Do, kial ni bezonas la Owensa ponton?.

La respondo al ĉi tiu demando estas tre facila. Ni bezonas ponton, kiu povas mezuri induktancon en larĝa amplekso. La ponta cirkvito, kiu povas tion fari, estas konata kiel Owensa ponto.

Ĝi estas AC-ponto, simila al la Hay-a ponto kaj Maxwell-a ponto, kiuj uzas norman kapaciton, induktancojn kaj variablajn rezistojn konektitajn kun AC-fontoj por eksitado. Studu la Owensan pontan cirkviton pli detale.

Teorio de Owensa ponto

Jen estas donita Owensa ponta cirkvito.

La AC-fonto estas konektita je punktoj a kaj c. La brako ab havas induktancon kun iom da finia rezisto, marku ilin r1 kaj l1. La brako bc konsistas el pura elektra rezisto markita per r3 kiel montrite en la suba figuro kaj portanta la koranton i1 je equilibra punkto, kiu estas sama kiel la koranto portata de la brako ab.
La brako cd konsistas el pura kapacitoro sen elektra rezisto. La brako ad havas variablan reziston same kiel variablan kapacitoron, kaj la detektilo estas konektita inter b kaj d. Kiel funkcias ĉi tiu ponto? Ĉi tiu ponto mezuras la induktancon en terminoj de kapacito. Derivas esprimon por la induktancon por ĉi tiu ponto.

Ĉi tie l1 estas nekonata induktancon kaj c2 estas variabla norma kapacitoro.
Nun je equilibra punkto ni havas la rilaton el la teorio de AC-ponto, kiu devas validi, nome:

Metante la valorojn de z1, z2, z3 kaj en la supre mencita ekvacio ni ricevas,

Egaleco kaj tiam disigado de la reela kaj imaginara partoj ni ricevas la esprimon por l1 kaj r1 kiel skribite sube:

Nun, estas necese modifi la cirkviton, por kalkuli la inkrementan valoron de induktancon. Jen estas la modifita cirkvito de Owensa ponto:

Valva voltmetro estas metita trans la rezistoro r3. La cirkvito estas nutrita de ambaŭ AC- kaj DC-fontoj paralele. La induktancon estas uzata por protekti la DC-fonton kontraŭ tre alta alterna koranto, kaj la kapacitoro estas uzata por bloki rekta koranton de eniro en la AC-fonton. La ampermetro estas konektita en serio kun baterio por mezuri la DC-komponenton de la koranto, dum la AC-komponento povas esti mezurata de la lego de la voltmetro (kiu ne estas sensibla al DC) konektita trans la rezistancon r3.
Nun je equilibra punkto ni havas, inkrementa induktancon l1 = r2r3c4
ankaŭ induktancon

Do, inkrementa permeableco estas

N estas la nombro de vikoloj, A estas la areo de la flua vojo, l estas la longo de la flua vojo, l1 estas inkrementa induktancon.
Marku falon trans la brakoj ab, bc, cd kaj ad kiel e1, e3, e4 kaj e2 respektive kiel montrite en la supra figuro. Ĉi tio helpos nin kompreni la fazor-diagramon bone.

Ĝenerale la plej malfrua koranto (t.e. i1) estas elektata kiel referenco por desegni la fazor-diagramon. La koranto i2 estas perpendikulara al la koranto i1 kiel montrite, kaj la falo trans la induktancon l1 estas perpendikulara al i1 ĉar ĝi estas induktiva falo, dum la falo trans la kapacitoro c2 estas perpendikulara al i2. Je equilibra punkto e1 = e2 kiel montrite en la figuro, nun la rezulto de ĉiuj tiuj voltfaloj e1, e2, e3, e4 donos e.

Donaco