Bau von Wechselstromkreisen und Betrieb von Wechselstromkreisen

Brückenschaltung ist nichts anderes als die elektrischeSchaltkreiskonfiguration, mit der unbekannte Werte für Widerstand, Impedanz, Induktion und Kapazität gemessen werden. Viele Brücken wie die Wheatstone-Brücke, die Maxwell-Brücke, die Kelvin-Brücke und viele andere sind sehr nützlich, um Mengen genau zu messen und nach demselben Prinzip zu arbeiten. Hier ist eine kurze Beschreibung der Funktionsweise einiger der folgenden Brücken:

Wheatstone-Brücke

EIN Wheatstone-Brücke ist eine von Charles entwickelte elektrische SchaltungWheatstone, und es wird verwendet, um den Wert eines unbekannten elektrischen Widerstands in der Schaltung zu bestimmen. Wheatstone bridge ist in der Lage, sehr niedrige Widerstände zu berechnen, die andere Instrumente wie Multimeter nicht genau berechnen.

Die Wheatstone-Brückenschaltung ist rautenförmigAnordnung von vier Widerständen. Es hat zwei parallele Beine und jedes Bein hat zwei Widerstände in Reihe. Ein drittes Bein ist an einem Punkt zwischen den beiden parallelen Beinen innerhalb der Beine verbunden, wie in der Abbildung gezeigt. Unter den vier Widerständen kann ein Widerstandswert durch Ausgleichen der beiden Schenkel bestimmt werden. Von vier Widerständen ist der Wert von zwei Widerständen R₁ und R₃ sind der Wert von R bekannt₂ ist einstellbar und der Wert von R_x ist zu berechnen. Dann wird diese Einstellung an die Stromversorgung und ein Galvanometer zwischen Klemme D und Klemme B angeschlossen. Nun wird der Wert eines einstellbaren Widerstands eingestellt, bis das Verhältnis der beiden Zweige widersteht, d₁/ R₂) = (R₃/ R_x) und das Galvanometer liest Null als Strom, der durch die Schaltung fließt. Jetzt ist die Schaltung ausgeglichen und der Wert des unbekannten Widerstands konnte leicht gemessen werden. Das Lesen des R₃ bestimmt die Richtung des Stromflusses.

Maxwell-Brücke

Das Arbeitsprinzip der Maxwell-InduktivitätBrücke ist die gleiche wie die Wheatstone Brücke. In Wheatstone Bridge wurden nur wenige Änderungen vorgenommen. In dieser Brücke bestehen die vier Zweige aus unbekannter Induktivität (L₁) einen variablen Kondensator (C₄), vier Widerstände und Detektor anstelle des Galvanometers (siehe Abbildung). Es wird verwendet, um den Induktivitätswert zu messen, indem der unbekannte Wert mit der standardmäßigen variablen Kapazität verglichen wird.

Das Grundprinzip der Brücke ist zukompensieren Sie die positive Winkelphase der unbekannten Impedanz mit der negativen Phase einer Kapazität, indem Sie sie in einen entgegengesetzten Zweig setzen. Dadurch wird die Potentialdifferenz über dem Detektor zu Null und es fließt kein Strom durch den Detektor. Der Kondensator C₄ und Widerstand R₄ werden parallel geschaltet und der Wert von beiden wird so angepasst, dass die Brücke ausgeglichen wird.

Kelvin Bridge

Kelvin Bridge ist eine weitere Modifikation der Wheatstone-BrückeMit ihr wird ein niedriger Widerstand im Bereich von 1 mΩ bis 1 kΩ mit großer Genauigkeit gemessen. Für die präzise Messung von niederohmigem Widerstand sind in Kelvin Bridge Hochspannungsversorgung und ein empfindliches Galvanometer erforderlich. Bei der Messung eines niedrigen Widerstands spielt der Widerstand der Verbindungsdrähte eine wichtige Rolle. Es wird eine Wheatstone-Brücke verwendet, die zwei zusätzliche Widerstände aufweist, wie in der Abbildung gezeigt. Die Widerstände R₁ und R₂ sind mit dem zweiten Satz von Übersetzungsarm verbundenkonstruierte vier Endwiderstände. Hier ist R unbekannt und S ist der Standardwiderstand. Zwischen c und d befindet sich ein Galvanometer, so dass der Widerstand des Anschlussdrahtes r vernachlässigt werden kann und den Messwert nicht beeinflusst. Im Gleichgewichtszustand zeigt das Galvanometer Null und es fließt kein Strom durch den Stromkreis. Die Gleichgewichtsbedingung lautet:

Hay’s Bridge Circuit

Hays Bridge ist eine weitere Variante von MaxwellBrückenschaltung. In Maxwells Schaltung wird der Widerstand parallel zum Kondensator gehalten, wobei der Widerstand wie bei Hay in Reihe mit dem Standardkondensator geschaltet ist, wie in der Abbildung dargestellt. Es ist sehr nützlich, wenn der Phasenwinkel der induktiven Impedanz sehr groß ist, was durch einen niedrigen Widerstand in Reihe überwunden werden könnte.

Andersons Brücke

Anderson Bridge ist eine modifizierte Version von MaxwellInduktionskapazitätsbrücke. Es wird hauptsächlich zur Messung der Selbstinduktivität in einer Spule unter Verwendung von Standardkondensatoren und Widerständen verwendet. Der Hauptvorteil dieser Brücke besteht darin, dass kein häufiges Ausgleichen der Brücke erforderlich ist. Um die Brücke durch Dauerstrom auszugleichen, wird der variable Widerstand r eingestellt und die Wechselstromquelle durch Batterie und Kopfhörer ersetzt, indem das Spulengalvanometer bewegt wird. Sobald die Brücke ausgeglichen ist, ist das Potential an der Klemme D dem Potential an E ähnlich. Der Stromfluss in den jeweiligen Zweigen ist mit I bezeichnet₁, ICH₂, und ich₃ wie in der Figur gezeigt.

Diodenbrückenschaltung

Es ist eine Brückenschaltung mit einer Anordnung vonvier Dioden, die für jede Eingangspolarität die gleiche Ausgangspolarität bieten. Diodenbrückenschaltung, die auch Brückengleichrichter genannt wird, wird überall dort eingesetzt, wo Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt werden muss. Es wird auch verwendet, um die Amplitude von Funksignalen zu erfassen. Wenn der positive Anschluss des Eingangs oben links und ein negativer Anschluss unten rechts angeschlossen ist, fließt der Strom vom oberen Versorgungsanschluss zum Ausgang, der über den roten Pfad fließt, und kehrt über den blauen Pfad zum unteren Versorgungsanschluss zurück Zahl.