Maxwell-Brücken-Induktivitäts-Kapazitätsbrücke

Diese Brücke wird verwendet, um die Selbstinduktivität herauszufindenund der Qualitätsfaktor der Schaltung. Da es auf dem Brückenverfahren basiert (d. H. Nach dem Prinzip des Nullablenkungsverfahrens arbeitet), liefert es sehr genaue Ergebnisse. Maxwell Brücke ist eine AC-Brücke. Bevor Sie weiter ins Detail gehen, informieren Sie uns über die AC-Brücke.

Wechselstrombrücken

Wechselstrombrücken bestehen aus einem Quellen-, Balance-Detektorund vier Arme. Bei Wechselspannungsbrücken bestehen alle vier Arme aus Impedanz. Die Wechselstrombrücken werden gebildet, indem die Gleichstrombatterie durch eine Wechselstromquelle und ein Galvanometer durch einen Detektor der Wheatstone-Brücke ersetzt wird.

Sie sind sehr nützlich, um Induktivität, Kapazität, Speicherfaktor, Verlustfaktor usw. zu ermitteln.
Lassen Sie uns nun einen allgemeinen Ausdruck für eine AC-Brückenbilanz herleiten.
Die folgende Abbildung zeigt das AC-Bridge-Netzwerk:

Hier Z₁, Z₂, Z₃ und Z₄ sind die Arme der Brücke.

Jetzt muss die Potentialdifferenz zwischen b und d bei der Gleichgewichtsbedingung gleich Null sein. Wenn der Spannungsabfall von a nach d gleich ist, fällt er sowohl in Betrag als auch in Phase von a nach b ab.
Wir haben also aus Abbildung e₁ = e₂

Aus Gleichung 1, 2 und 3 haben wir Z₁.Z₄ = Z₂.Z₃ und wenn die Impedanz durch Admittanz ersetzt wird, haben wir Y₁.Y₄ = Y₂.Y₃.

Betrachten Sie nun die Grundform einer AC-Brücke. Angenommen, wir haben eine Brückenschaltung wie unten gezeigt.

In dieser Schaltung ist R₃ und R₄ sind reine elektrische Widerstände. Setzen Sie den Wert von Z₁, Z₂, Z₃ und Z₄ in der Gleichung, die wir oben für die Wechselstrombrücke abgeleitet haben.

Jetzt werden Real und Imaginärteil gleichgesetzt

Nachfolgend die wichtigen Schlussfolgerungen, die aus den obigen Gleichungen gezogen werden können:

1. Wir erhalten zwei ausgeglichene Gleichungen, die erhalten werdenDurch Gleichsetzen von Real- und Imaginärteilen bedeutet dies, dass für eine Wechselstrombrücke sowohl die Beziehung (d. h. Länge als auch Phase) gleichzeitig erfüllt sein muss. Beide Gleichungen gelten genau dann als unabhängig, wenn beide Gleichungen ein einzelnes variables Element enthalten. Diese Variable kann eine Induktivität oder ein Widerstand sein.
2. Die obigen Gleichungen sind frequenzunabhängig, das heißt, wir benötigen keine genaue Frequenz der Quellenspannung, und auch die Wellenform der angelegten Quellenspannung muss nicht perfekt sinusförmig sein.

Maxwell-Brücke

Darunter werden wir uns mit den folgenden Themen beschäftigen

1. Maxwell-Induktionsbrücke
2. Maxwell-Induktionskapazitätsbrücke

Maxwells Induktionsbrücke

Lass uns jetzt diskutieren Maxwell-Induktionsbrücke. Die Abbildung zeigt das Schaltbild der Maxwell-Induktionsbrücke.

In dieser Brücke sind die Arme bc und cd rein resistiv, während die Phasenbalance von den Armen ab und ad abhängt.
Hier l₁ = unbekannter Induktor von r₁.
l₂ = veränderliche Induktivität des Widerstands R₂.
r₂ = variabler elektrischer Widerstand.
Wie wir in der Wechselstrombrücke gemäß dem Gleichgewichtszustand besprochen haben, haben wir am Ausgleichspunkt

Wir können R variieren₃ und R₄ von 10 Ohm bis 10.000 Ohm mit Hilfe der Widerstandsbox.

Maxwell-Induktivitäts-Kapazitätsbrücke

In diesem Maxwell BridgeDie unbekannte Induktivität wird mit dem standardmäßigen variablen Kondensator gemessen.
Die Schaltung dieser Brücke ist unten angegeben.

Hier, l₁ ist unbekannte Induktivität, C₄ ist Standardkondensator.
Nun, unter Gleichgewichtsbedingungen haben wir aus der Z-Brücke dieses Z₁.Z₄ = Z₂.Z₃

Lasst uns die Real- und Imaginärteile trennen, die wir haben,

Nun ist der Qualitätsfaktor gegeben durch

Vorteile von Maxwells Bridge

Die Vorteile der Maxwell-Brücke zeigen sich unten

1. Die Häufigkeit erscheint nicht im Endausdruck beider Gleichungen und ist daher unabhängig von der Häufigkeit.
2. Maxwell-Induktionskapazitätsbrücke ist sehr nützlich für den breiten Messbereich von Induktoren bei Audiofrequenzen.

Nachteile der Maxwell-Brücke

1. Der variable Standardkondensator ist sehr teuer.
2. Die Brücke ist auf die Messung von Spulen geringer Qualität beschränkt (1 <Q <10), und es ist auch ungeeignet für einen niedrigen Wert von Q (d. H. Q <1) Daraus schließen wir, dass eine Maxwell-Brücke verwendet wird, die nur für mittlere Q-Spulen geeignet ist.

Die oben genannten Einschränkungen werden durch die modifizierte Brücke überwunden, die als Hey-Brücke bekannt ist und keinen elektrischen Widerstand parallel zum Kondensator verwendet.