शेरिंग ब्रिज का प्रयोग करके धारिती का मापन

शेरिंग पुल सिद्धांत

यह पुल कंडेनसर की क्षमता, विलयन गुणांक और सापेक्ष परमिटिविटी के मापन के लिए इस्तेमाल किया जाता है। आइए शेरिंग पुल के परिपथ को नीचे दिखाए गए चित्र के रूप में देखें:
यहाँ, c1 अज्ञात क्षमता है जिसका मान निर्धारित करना है और इसके श्रृंखला में विद्युत प्रतिरोध r1 है।

c2 एक मानक कंडेनसर है।
c4 एक चर कंडेनसर है।
r3 एक शुद्ध प्रतिरोधक (अर्थात् अप्रेरक नहीं) है।
और r4 चर न प्रेरक प्रतिरोधक है जो चर कंडेनसर c4 के समान्तर जुड़ा हुआ है। अब बिंदुओं a और c के बीच पर आपूर्ति दी जाती है। डिटेक्टर बिंदुओं b और d के बीच जुड़ा होता है। एसी पुलों के सिद्धांत से हम जानते हैं कि संतुलन की स्थिति में,

z1, z2, z3 और z4 के मानों को ऊपर दिए गए समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं

वास्तविक और काल्पनिक भागों को समान रखने और अलग करने पर, हम प्राप्त करते हैं,

आइए ऊपर दिए गए शेरिंग पुल परिपथ का फेजर आरेख देखें और ab, bc, cd और ad पर वोल्टेज ड्रॉप को क्रमशः e1, e3, e4 और e2 रखें। ऊपर दिए गए शेरिंग पुल फेजर आरेख से, हम tanδ का मान निकाल सकते हैं जो विलयन गुणांक भी कहलाता है।

हमने ऊपर जो समीकरण निकाला है, वह बहुत सरल है और विलयन गुणांक आसानी से निकाला जा सकता है। अब हम उच्च वोल्टेज शेरिंग पुल के बारे में विस्तार से चर्चा करने जा रहे हैं। जैसा कि हमने चर्चा की है कि साधारण शेरिंग पुल (जो कम वोल्टेज का उपयोग करता है) विलयन गुणांक, क्षमता और अन्य गुणों के मापन के लिए इस्तेमाल किया जाता है, जैसे अवरोधक तेल आदि। उच्च वोल्टेज शेरिंग पुल की आवश्यकता क्या है? इस प्रश्न का उत्तर बहुत सरल है, छोटी क्षमता के मापन के लिए हमें उच्च वोल्टेज और उच्च आवृत्ति की आवश्यकता होती है, जो कम वोल्टेज की तुलना में कई दोषों से ग्रस्त होती है। आइए इस उच्च वोल्टेज शेरिंग पुल के अधिक विशेषताओं के बारे में चर्चा करें:

1. पुल के ab और ad भाग केवल कंडेनसर से बने होते हैं जैसा कि नीचे दिए गए पुल में दिखाया गया है और इन दो भागों की इम्पीडेंस bc और cd की इम्पीडेंस की तुलना में बहुत बड़ी होती है। bc और cd भाग प्रतिरोधक r3 और समान्तर संयोजन कंडेनसर c4 और प्रतिरोधक r4 क्रमशः शामिल होते हैं। क्योंकि bc और cd की इम्पीडेंस बहुत कम होती है, इसलिए bc और cd पर ड्रॉप कम होता है। बिंदु c को ग्राउंड किया गया है, इसलिए bc और dc पर वोल्टेज बिंदु c से कुछ वोल्ट ऊपर होता है।

2. उच्च वोल्टेज 50 Hz के एक ट्रांसफॉर्मर से प्राप्त किया जाता है और इस पुल में डिटेक्टर एक विबरन गैल्वेनोमीटर है।

3. ab और ad भागों की इम्पीडेंस बहुत बड़ी होती है, इसलिए यह परिपथ कम विद्युत धारा खींचता है, इसलिए शक्ति की हानि कम होती है, लेकिन इस कम धारा के कारण हमें इस कम धारा को निर्णय करने के लिए बहुत संवेदनशील डिटेक्टर की आवश्यकता होती है।

4. स्थिर मानक कंडेनसर c2 कंप्रेस्ड गैस से बना होता है जो डाइएलेक्ट्रिक के रूप में कार्य करता है, इसलिए कंप्रेस्ड वायु के लिए विलयन गुणांक को शून्य माना जा सकता है। पुल के उच्च और निम्न भागों के बीच ग्राउंड किए गए स्क्रीन रखे जाते हैं ताकि अंतर क्षमता से उत्पन्न त्रुटियों को रोका जा सके।

आइए देखें कि शेरिंग पुल सापेक्ष परमिटिविटी कैसे मापता है: सापेक्ष परमिटिविटी को मापने के लिए, हमें पहले एक छोटे कंडेनसर की क्षमता को नमूने के रूप में डाइएलेक्ट्रिक के साथ मापना होता है। और इस मापी गई क्षमता के मान से सापेक्ष परमिटिविटी बहुत सरल संबंध द्वारा आसानी से निकाली जा सकती है:

जहाँ, r सापेक्ष परम चुम्बकत्व है।
c नमूने के रूप में डा