JARING JADI

Klik atau Ketik litar Contoh di bawah untuk memanggil TINACloud dan pilih mod Interaktif DC untuk Menganalisisnya dalam Talian.
Dapatkan akses kos rendah ke TINACloud untuk mengedit contoh atau membuat litar anda sendiri

1. RANGKAIAN Jambatan DC

Jambatan DC adalah litar elektrik untuk pengukuran rintangan yang tepat. Litar jambatan yang paling terkenal adalah jambatan Wheatstone, yang dinamakan sempena Sir Charles Wheatstone (1802 - 1875), an English ahli fizik dan pencipta.

Litar jambatan Wheatstone ditunjukkan dalam gambar di bawah. Ciri yang menarik dari litar ini adalah bahawa jika proyducts dari rintangan bertentangan (R1R4 dan R2R3) sama, arus dan voltan cawangan tengah adalah sifar, dan kita mengatakan bahawa jambatan itu seimbang. Sekiranya tiga daripada empat perintang (R1, R2, R3, R4) diketahui, kita dapat menentukan rintangan perintang keempat. Dalam praktiknya ketiga perintang yang dikalibrasi diselaraskan sehingga voltmeter atau ammeter di cabang tengah membaca sifar.

Jambatan batu gandum

Mari kita buktikan keadaan keseimbangan.

Apabila seimbang, voltan pada R1 dan R3 mestilah sama:

Oleh itu

R₁ R₃+R₁ R₄ = R₁ R₃ + R₂ R₃

Sejak istilah R₁ R₃ muncul di kedua sisi persamaan, ia boleh dikurangkan dan kita mendapat keadaan keseimbangan:

R₁ R₄ = R₂ R₃

Di TINA anda boleh mensimulasikan mengimbangkan jambatan dengan memberikan hotkey pada komponen yang akan diubah. Untuk melakukan ini, klik dua kali pada komponen dan tetapkan kekunci panas. Gunakan tombol fungsi dengan anak panah atau huruf besar, misalnya A untuk menambah dan huruf lain, misalnya S untuk menurunkan nilai dan kenaikan kata 1. Sekarang ketika program dalam mod interaktif, (butang DC ditekan) Anda dapat mengubah nilai komponen dengan hotkeys yang sesuai. Anda juga boleh mengklik dua kali pada mana-mana komponen dan menggunakan anak panah di sebelah kanan dialog di bawah untuk mengubah nilainya.

Contoh

Cari nilai R_x jika jambatan Wheatstone adalah seimbang. R₁ = 5 ohm, R₂ = 8 ohm,

R₃ = 10 ohm.

Peraturan untuk R_x

Memeriksa dengan TINA:

Sekiranya anda memuatkan fail litar ini, tekan butang DC dan tekan kekunci A beberapa kali untuk mengimbangkan jambatan dan melihat nilai yang sesuai.

2. RANGKAIAN JENIS AC

Teknik yang sama juga dapat digunakan untuk rangkaian AC, hanya dengan menggunakan impedansi dan bukannya hambatan:

Dalam kes ini, bila

Z₁ Z₄ = Z₂ Z₃

jambatan akan seimbang.

Sekiranya jambatan itu seimbang dan sebagai contoh Z_1, Z₂ , Z₃ diketahui

Z₄ = Z₂ Z₃ / Z₁

Dengan menggunakan jambatan AC, anda dapat mengukur bukan sahaja impedans, tetapi juga rintangan, kapasitansi, induktansi, dan juga frekuensi.

Oleh kerana persamaan yang mengandungi kuantiti kompleks bermaksud dua persamaan nyata (untuk nilai dan fasa mutlak or bahagian sebenar dan khayalan) mengimbangkan litar AC biasanya memerlukan dua butang operasi tetapi juga dua kuantiti dapat dijumpai secara serentak dengan mengimbangi jambatan AC. Menariknya keadaan keseimbangan banyak jambatan AC tidak bergantung pada frekuensi. Berikut ini kami akan memperkenalkan jambatan yang paling terkenal, masing-masing dinamakan pencipta mereka.

Schering - jambatan: mengukur kapasitor dengan kehilangan siri.

Jambatan akan seimbang sekiranya:

Z₁ Z₄ = Z₂ Z₃

Dalam kes kami:

selepas pendaraban:

Persamaan akan berpuas hati jika kedua-dua bahagian nyata dan khayalan sama.

Di jambatan kami, hanya C dan R_x tidak diketahui. Untuk mencarinya, kita mesti mengubah elemen jambatan yang berbeza. Penyelesaian terbaik adalah menukar R₄ dan C₄ untuk penalaan halus, dan R₂ dan C₃ untuk menetapkan julat pengukuran.

Berangka dalam kes kami:

bebas daripada kekerapan.

Jambatan Maxwell: mengukur kapasitor dengan kehilangan selari

Cari nilai kapasitor C₁ dan kerugian sejajarnya R₁ if frekuensi f = 159 Hz.

Keadaan keseimbangan:

Z₁Z₄ = Z₂Z₃

Untuk kes ini:

Bahagian sebenar dan khayalan selepas pendaraban:

R₁*R₄ + j w L₁*R₁ = R₂*R₃ + j w R₁ R₂ R₃C₁

Dan dari sini keadaan keseimbangan:

Secara numerik R₁ = 10³* 10³/ 10³ = 1 kohm, C₁ = 10^-3/ 10⁶ = 1 nF

Pada rajah seterusnya anda dapat melihat bahawa dengan nilai C ini₁ dan R₁ sekarang sebenarnya sifar.

Jambatan Hay: mengukur induktansi dengan kehilangan siri

Ukur kearuhan L₁ dengan kehilangan siri R₄.

Jambatan seimbang jika

Z₁Z₄ = Z₂Z₃

Setelah membiak, bahagian sebenar dan khayalan adalah:

Selesaikan persamaan kedua untuk R₄, ganti dengan kriteria pertama, selesaikan L₁, dan menggantikannya menjadi ungkapan untuk R₄:

Kriteria ini bergantung kepada kekerapan; ia hanya berlaku untuk satu frekuensi!

Secara numerik:

Memeriksa hasilnya dengan TINA:

Jambatan Wien-Robinson: mengukur frekuensi

Bagaimana anda boleh mengukur frekuensi dengan jambatan?

Cari syarat untuk keseimbangan di jambatan Wien-Robinson.

Jambatan seimbang jika R₄ ּ (R₁ + 1 / j w C₁ ) = R₂ ּ R₃ / (1 + j w C₃ R₃)

Setelah pendaraban dan dari syarat persamaan bahagian nyata dan khayalan:

If C₁ = C₃ = C and R₁ = R₃ = R jambatan akan seimbang sekiranya R₂ = 2R₄ dan frekuensi sudut:

`

Memeriksa hasilnya dengan TINA: