ওয়েনের ব্রিজ কি?

ওয়েনের ব্রিজ: সংজ্ঞা এবং তত্ত্ব

ওয়েনের ব্রিজ হল একটি বৈদ্যুতিক ব্রিজ, যা ইনডাকটেন্স মাপার জন্য একটি নির্দিষ্ট উপায় যা ক্যাপাসিটেন্সের সাথে সম্পর্কিত। এর মূল কাজ হল তুলনার মাধ্যমে অজানা ইনডাক্টরের মান নির্ণয় করা, যেখানে অজানা ইনডাক্টরের মান একটি মানদণ্ড ক্যাপাসিটরের সাথে তুলনা করা হয়। এই পদ্ধতিগত প্রক্রিয়াটি দুটি উপাদানের মধ্যে বৈদ্যুতিক সমতুল্যতা স্থাপন করে ইনডাকটেন্সের মান নির্ভুলভাবে নির্ণয় করে।

ওয়েনের ব্রিজের সংযোগ ডায়াগ্রাম, যা সহচরী চিত্রে দেখানো হয়েছে, তার বিভিন্ন বৈদ্যুতিক উপাদানগুলির নির্দিষ্ট বিন্যাস প্রদর্শন করে। এই ডায়াগ্রামটি ব্রিজ সার্কিট কিভাবে বিন্যস্ত হয়েছে তা বোঝার জন্য একটি দৃশ্যমান গাইড হিসেবে কাজ করে, যা পরীক্ষার জন্য ইনডাক্টর, মানদণ্ড ক্যাপাসিটর এবং অন্যান্য সম্পর্কিত উপাদানগুলির মধ্যে সংযোগগুলি উপস্থাপন করে। এই সুনির্দিষ্টভাবে ডিজাইন করা সেটআপ দ্বারা, ওয়েনের ব্রিজ ইনডাকটেন্সের নির্ভুল এবং বিশ্বসনীয় পরিমাপ সম্ভব করে, যা ইলেকট্রিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং-এ ইনডাকটিভ উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যায়নের জন্য একটি অপরিহার্য সরঞ্জাম হিসেবে কাজ করে।

ওয়েনের ব্রিজ: সার্কিট বিন্যাস এবং সমতুল্য অবস্থা

ওয়েনের ব্রিজে, সার্কিটটি চারটি স্বতন্ত্র বাহু দ্বারা গঠিত, যারা হল ab, bc, cd, এবং da। ab বাহুটি শুধুমাত্র ইনডাকটিভ, যাতে মাপা হবে অজানা ইনডাক্টর L1 রয়েছে। bc বাহুটি শুধুমাত্র রেজিস্টিভ বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। cd বাহুতে একটি নির্ধারিত ক্যাপাসিটর C4 রয়েছে, যেখানে ad বাহুতে একটি পরিবর্তনশীল রেজিস্টর R2 এবং একটি পরিবর্তনশীল ক্যাপাসিটর C2 সিরিজে সংযুক্ত রয়েছে।

ওয়েনের ব্রিজের মৌলিক কাজ হল L1 অজানা ইনডাক্টরকে ab বাহুতে C4 মানদণ্ড ক্যাপাসিটরের সাথে cd বাহুতে তুলনা করা। ব্রিজের সমতুল্য অবস্থা অর্জনের জন্য, রেজিস্টর R2 এবং ক্যাপাসিটর C2 স্বাধীনভাবে সমায়োজিত করা হয়। যখন ব্রিজ এই সমতুল্য অবস্থায় পৌঁছায়, তখন একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক হল যে, b এবং c বিন্দুগুলির মধ্যে প্রতিষ্ঠিত ডিটেক্টরের মধ্য দিয়ে কোনও ধারা প্রবাহিত হয় না। এই ধারার অনুপস্থিতি বোঝায় যে, ডিটেক্টরের b এবং c বিন্দুগুলি একই বৈদ্যুতিক বিভবে রয়েছে, যা নির্ভুল পরিমাপের জন্য প্রয়োজনীয় সাম্যাবস্থা স্থাপন করে।

ওয়েনের ব্রিজের ফেজর ডায়াগ্রাম

নিম্নলিখিত চিত্রে প্রদর্শিত ওয়েনের ব্রিজের ফেজর ডায়াগ্রাম, ব্রিজ সার্কিটের মধ্যে বৈদ্যুতিক পরিমাণগুলি এবং তাদের ফেজ সম্পর্কের একটি দৃশ্যমান প্রতিনিধিত্ব প্রদান করে। এটি সার্কিটের বিভিন্ন বিন্দুতে ভোল্টেজ এবং ধারার কিভাবে কাজ করে, বিশেষত সমতুল্য অবস্থায়, এর গভীর বোঝার জন্য মূল্যবান দৃষ্টিভঙ্গি প্রদান করে, যা ব্রিজের প্রচলন তত্ত্ব এবং অধীনস্থ বৈদ্যুতিক ঘটনাগুলি বোঝার জন্য সহায়তা করে।

ওয়েনের ব্রিজের ফেজর বিশ্লেষণ এবং তত্ত্ব

ওয়েনের ব্রিজে, ধারা I1, এবং ভোল্টেজ E3 = I3 R3 এবং E4=ω I2 C4 সবই একই ফেজ ভাগ করে। এই পরিমাণগুলি ফেজর ডায়াগ্রামের অনুভূমিক অক্ষে প্রতিনিধিত্ব করা হয়, যা তাদের সম-ফেজ সম্পর্ককে প্রতিফলিত করে। একইভাবে, ab বাহুতে I1 R1 ভোল্টেজ পতনও অনুভূমিক অক্ষে প্লট করা হয়, যা অন্যান্য অনুভূমিক ফেজরগুলির সাথে তার ফেজ সম্পর্ককে প্রতিফলিত করে।

ab বাহুতে E1 মোট ভোল্টেজ পতন হল দুটি উপাদানের সমন্বয়: ইনডাকটিভ ভোল্টেজ পতন ω L1 I1 এবং রেজিস্টিভ ভোল্টেজ পতন I1 R1। যখন ব্রিজ সমতুল্য অবস্থায় পৌঁছায়, ab এবং ad বাহুতে যথাক্রমে E1 এবং E2 ভোল্টেজ মান এবং ফেজে সমান হয়। ফলে, তারা ফেজর ডায়াগ্রামের একই অক্ষে প্রতিনিধিত্ব করা হয়, যা ব্রিজ সার্কিটের সাম্যাবস্থা অবস্থাকে জোর দেয়।

ad বাহুতে V2 ভোল্টেজ পতন দুটি অংশে গঠিত: রেজিস্টিভ ভোল্টেজ পতন I2 R2 এবং ক্যাপাসিটিভ ভোল্টেজ পতন I2 ω C2। cd বাহুতে নির্ধারিত ক্যাপাসিটর C4 এর উপস্থিতির কারণে, ad বাহুতে প্রবাহিত ধারা I2 এর cd বাহুতে V4 ভোল্টেজ পতনের চেয়ে 90 ডিগ্রি এগিয়ে থাকে। এই ফেজ পার্থক্য ব্রিজ সার্কিটের ক্যাপাসিটিভ-ইনডাকটিভ আন্তঃক্রিয়ার একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য।

ধারা I2 এবং ভোল্টেজ I2 R2 ফেজর ডায়াগ্রামের উল্লম্ব অক্ষে প্রতিনিধিত্ব করা হয়, যা চিত্রে দেখানো হয়েছে। ব্রিজের সরবরাহ ভোল্টেজ হল V1 এবং V3 ভোল্টেজের ফেজর যোগফল, যা সার্কিটের বিভিন্ন অংশ থেকে বৈদ্যুতিক অবদান সমন্বিত করে।

ওয়েনের ব্রিজের তত্ত্ব

ধরা যাক:

• L1 অজানা স্ব-ইনডাকটেন্স নির্দেশ করে যার সাথে সম্পর্কিত রেজিস্ট্যান্স R1

• R2 পরিবর্তনশীল নন-ইনডাকটিভ রেজিস্ট্যান্স নির্দেশ করে

• R3 নির্ধারিত নন-ইনডাকটিভ রেজিস্ট্যান্স

• C2 পরিবর্তনশীল মানদণ্ড ক্যাপাসিটর

• C4 নির্ধারিত মানদণ্ড ক্যাপাসিটর

ওয়েনের ব্রিজের সমতুল্য অবস্থায়,

I2 C4, সবই একই ফেজ ভাগ করে। এই পরিমাণগুলি ফেজর ডায়াগ্রামের অনুভূমিক অক্ষে প্রতিনিধিত্ব করা হয়, যা তাদের সম-ফেজ সম্পর্ককে প্রতিফলিত করে। একইভাবে, ab বাহুতে I1 R1 ভোল্টেজ পতনও অনুভূমিক অক্ষে প্লট করা হয়, যা অন্যান্য অনুভূমিক ফেজরগুলির সাথে তার ফেজ সম্পর্ককে প্রতিফলিত করে।

ab বাহুতে E1 মোট ভোল্টেজ পতন হল দুটি উপাদানের সমন্বয়: ইনডাকটিভ ভোল্টেজ পতন ωL1 I1 এবং রেজিস্টিভ ভোল্টেজ পতন I1 R1। যখন ব্রিজ সমতুল্য অবস্থায় পৌঁছায়, ab এবং ad বাহুতে যথাক্রমে E1 এবং E2 ভোল্টেজ মান এবং ফেজে সমান হয়। ফলে, তারা ফেজর ডায়াগ্রামের একই অক্ষে প্রতিনিধিত্ব করা হয়, যা ব্রিজ সার্কিটের সাম্যাবস্থা অবস্থাকে জোর দেয়।

ad বাহুতে V2 ভোল্টেজ পতন দুটি অংশে গঠিত: রেজিস্টিভ ভোল্টেজ পতন I2 R2 এবং ক্যাপাসিটিভ ভোল্টেজ পতন I2  C2। cd বাহুতে নির্ধারিত ক্যাপাসিটর C4 এর উপস্থিতির কারণে, ad