Litar Jambatan Owens dan Kelebihan
Kami mempunyai pelbagai jambatan untuk mengukur induktor dan seterusnya faktor kualiti, seperti Jambatan Hay sangat sesuai untuk pengukuran faktor kualiti lebih daripada 10, Jambatan Maxwell sangat sesuai untuk mengukur faktor kualiti sederhana yang berkisar dari 1 hingga 10, dan Jambatan Anderson boleh digunakan dengan berjaya untuk mengukur inductor yang berkisar dari beberapa mikro Henry hingga beberapa Henry. Jadi, apakah keperluan untuk Jambatan Owen?.
Jawapan kepada soalan ini adalah sangat mudah. Kami memerlukan jambatan yang boleh mengukur induktor dalam julat yang luas. Litar jambatan yang boleh melakukan itu dikenali sebagai Jambatan Owen.
Ia adalah jambatan AC sama seperti Jambatan Hay dan Jambatan Maxwell yang menggunakan kapasitor piawai, induktor, dan pemboleh ubah radian yang disambungkan dengan sumber AC untuk pengeksitasi. Mari kita pelajari litar jambatan Owen dengan lebih terperinci.
Teori Jambatan Owen
Litar Jambatan Owen diberikan di bawah.
Sumber AC disambungkan pada titik a dan c. Bahagian ab mempunyai induktor dengan tahanan yang terbatas, mari kita tandakan mereka r1 dan l1. Bahagian bc terdiri daripada tahanan elektrik murni ditandakan oleh r3 seperti yang ditunjukkan dalam gambar rajah di bawah dan membawa arus i1 pada titik seimbang yang sama dengan arus yang dibawa oleh bahagian ab.
Bahagian cd terdiri daripada kapasitor murni tanpa tahanan elektrik. Bahagian ad mempunyai tahanan pemboleh ubah serta kapasitor pemboleh ubah dan detektor disambung antara b dan d. Bagaimana cara kerja jambatan ini? jambatan ini mengukur induktor dalam sebutan kapasitan. Mari kita turunkan ungkapan untuk induktor bagi jambatan ini.
Di sini l1 adalah induktansi yang tidak diketahui dan c2 adalah kapasitor standard pemboleh ubah.
Kini pada titik seimbang kita mempunyai hubungan dari teori jambatan AC yang harus dipatuhi iaitu.
Memasukkan nilai z1, z2, z3 dan dalam persamaan di atas kita dapat,
Menyatukan dan kemudian memisahkan bahagian nyata dan khayal kita mendapatkan ungkapan untuk l1 dan r1 seperti yang ditulis di bawah:
Kini, ada keperluan untuk memodifikasi litar, untuk mengira nilai tambahan induktansi. Berikut adalah litar Jambatan Owen yang telah dimodifikasi:
Voltmeter katup voltmeter diletakkan di seberang radian r3. Litar diberi makan dari kedua-dua sumber AC dan DC secara selari. Induktor digunakan untuk melindungi sumber DC daripada arus bolak-balik yang sangat tinggi dan kapasitor digunakan untuk menghalang arus terus daripada memasuki sumber AC. ammeter disambung secara siri dengan bateri untuk mengukur komponen DC arus sementara komponen AC boleh diukur daripada pembacaan voltmeter (yang tidak sensitif terhadap DC) yang disambung di seberang radian r3.
Kini pada titik seimbang kita mempunyai, induktor tambahan l1 = r2r3c4
juga induktor
Oleh itu permeabiliti tambahan adalah
N adalah bilangan putaran, A adalah kawasan laluan fluks, l adalah panjang laluan fluks, l1 adalah induktansi tambahan.
Mari kita tandakan jatuh pada bahagian ab, bc, cd dan ad sebagai e1, e3, e4 dan e2 masing-masing seperti yang ditunjukkan dalam gambar rajah di atas. Ini akan membantu kita untuk memahami diagram fasor dengan baik.
Secara umum, arus yang paling tertinggal (i.e. i1) dipilih sebagai rujukan untuk melukis diagram fasor. Arus i2 adalah berserenjang dengan arus i1 seperti yang ditunjukkan dan jatuh di seberang induktor l1 adalah berserenjang dengan i1 kerana ia adalah jatuh induktif manakala jatuh di seberang kapasitor c2 adalah berserenjang dengan i2. Pada titik seimbang e1 = e2 yang ditunjukkan dalam gambar rajah, kini hasil semua jatuh voltan e1, e2, e3, e4 akan memberikan e.
Kelebihan Jambatan Owen
