Misurazzjoni tal-Kapassità b'Użu tal-Pont Schering

Teorija ta’ Pont Schering

Dan il-pont jittieħed biex jiżbil il-kapaċitàt tal-konđenżatur, il-fattur tad-daqsament u l-misur tal-permittività relattiva. Ikkunsidraw il-kitba ta’ Pont Schering kif tara hawn ta’ barra:
Hawn, c1 huwa l-kapaċitàt mhux magħruf li għandu jiġi determinat mal-riluttanza elektrika serjali r1.

c2 huwa konđenżatur standard.
c4 huwa konđenżatur varjabli.
r3 huwa riluttanza pura (jiġifieri mhux induktiva fit-tnejn).
U r4 huwa riluttanza varjabli mhux induktiva inkolonna b'konđenżatur varjabli c4. Issa s-suppliment jintgħal lil pont bejn l-punti a u c. Il-detettur jintgħal bejn b u d. Minn teorija tal-ponti AC għandna fl-istat tas-silġ,

B'sostituzzjoni tal-valuri ta’ z1, z2, z3 u z4 fis-suqqsijiet ta’ fuq, nagħmlu

Bi l-iżvilupp tal-parti reali u immaginarja u is-separazzjoni tagħhom, naghmlu,

Ikkunsidraw id-diagram tal-fasor tal-kitba ta’ fuq ta’ Pont Schering u inmarkaw il-vottaggi bejn ab,bc,cd u ad bħala e1, e3,e4 u e2 rispettivament. Mid-diagram ta’ fasor ta’ Pont Schering, nistgħu niksbtru l-valur ta’ tanδ li huwa ukoll msemmiegħ bħala fattur tad-daqsament.

L-equazzjoni li għamltna f’fuq hi ħafifa u l-fattur tad-daqsament jistgħu jiksbtru bil-mod ġeneru. Issa qegħdin nieħdu l-analizz ta’ Pont Schering tal-volttaġġ għoli. Kif għaddeqt li Pont Schering ta’ volttaġġ bażiku (li juttilizza volttaġġ għoli) huwa użat biex jiżbil fattur tad-daqsament, kapaċitàt u misur ta’ propjetajiet oħrajn ta’ materjal insulanti kif insulanti tal-żejt etċ. X’huwa l-bisognu ta’ Pont Schering tal-volttaġġ għoli? L-erġa tal-għażla ta’ din l-iskuna hija ħafifa, għal misur ta’ kapaċitàt żgħar, għandna nuqqas volttaġġ għoli u frekwenza għoli wkoll infuranti minn volttaġġ għoli li jagħmel ħafien wieħed. Ikkunsidraw aktar karatteristiċi ta’ dan Pont Schering tal-volttaġġ għoli:

1. Il-braccji ab u ad tkun komposti biss minn konđenżaturi kif tara fil-pont hawn ta’ barra u l-impedanzi ta’ dawn iż-żewġ braccji huma akbar bħalissa mill-impedanzi ta’ bc u cd. Il-braccji bc u cd jinkludu riluttanza r3 u kombinazzjoni parallela ta’ konđenżatur c4 u riluttanza r4 rispettivament. Bħala impedanzi ta’ bc u cd huma żgħar, għalhekk il-drop bejn bc u cd huwa żgħir. Il-punt c huwa imtertat, skont li l-volttagġ bejn bc u dc huwa ftit volt fit-tas-sopra tal-punt c.

2. Is-suppliment tal-volttaġġ għoli huwa meħtieġ minn  trasformatur 50 Hz u l-detettur fi dan il-pont huwa galvanometru tal-vibrazzjoni.

3. L-impedanzi ta’ braccji ab u ad huma kbira għalhekk dak il-kitba jipprendi kurrent żgħir, għalhekk l-ħsara tal-qawwa hija żgħira, iżda minħabba dan il-kurrent żgħir għandna detettur ħafif biex jiddeket dan il-kurrent żgħir.

4. Il-konđenżatur standard fix c2 huwa ma’ gas mkompressa li toħloq bħala dielettriči, għalhekk il-fattur tad-daqsament jista’ jiġi mmexxi bħala żero għal gas mkompressa. Skrinijiet imtertati huma posta bejn il-braccji għoli u bass tar-pont biex jippreveni l-erruri moħti minn inter kapacitàt.

Ikkunsidraw kif Pont Schering jiżbil il-permittività relattiva: Biex jiżbil il-permittività relattiva, għandna awża’ li nixxbil il-kapaċitàt ta’ konđenżatur żgħir b’spesimen bħala dielettriči. U mid-valur mixxbil ta’ kapaċitàt, il-permittività relattiva tista’ tiksbet bil-mod ġeneru biex utilizzat ir-relazzjoni ħafifa:

Fejn, r huwa permeabilità relattiva.
c huwa il-kapaċitàt b’spesimen bħala dielettriči.
d huwa it-tqassim bejn l-elettrodijiet.
A huwa l-area netta tal-elettrodijiet.
u ε huwa permittività tal-spazju.
Hemm mod ieħor biex ikksbru l-permittività relattiva tas-spezimen bill-modifikazzjoni tat-tqassim tal-elettrodijiet. Ikkunsidraw id-diagram tara hawn ta’ barra

Hawn A huwa l-area tal-elettroda.
d huwa l-grassiess tas-spezimen.
t huwa it-tqassim bejn l-elettroda u spezimen (hawn din it-tqassim hija mbħula b’gas mkompressa jew ħawa).
cs huwa il-kapaċitàt tas-spezimen.
co huwa il-kapaċitàt minħabba it-tqassim bejn elettroda u spezimen.
c huwa l-kombinazzjoni effettiva ta’ cs u co.

Minn l-figura fuq, bħala żewġ konđenżaturi huma inkolnuna b’silġ,

εo huwa il-permittività tal-spazju, εr huwa il-permittività relattiva, meta nitneħlu l-spezimen u it-tqassim jitmodifikaw biex jkunu l-istess valur ta’ kapaċitàt, l-espressjoni għall-kapaċitàt titqies għal