KÖPRÜ AĞLAR

TINACloud'u çağırmak için aşağıdaki Örnek devrelerine tıklayın veya dokunun ve Çevrimiçi Analiz etmek için Etkileşimli DC modunu seçin.
Örnekleri düzenlemek veya kendi devrelerinizi oluşturmak için TINACloud'a düşük maliyetli bir erişim elde edin

1. DC KÖPRÜ AĞLARI

DC köprüsü, dirençlerin hassas ölçümü için bir elektrik devresidir. En iyi bilinen köprü devresi, Sir Charles Wheatstone'un adını taşıyan Wheatstone köprüsüdür (1802-1875), an İngilizce fizikçi ve mucit.

Wheatstone köprü devresi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Bu devrenin ilginç özelliği, karşı dirençlerin (R1R4 ve R2R3) prodüksiyonlarının eşit olması durumunda, orta dalın akım ve voltajının sıfır olması ve köprünün dengeli olduğunu söylüyoruz. Dört direncin üçü (R1, R2, R3, R4) biliniyorsa, dördüncü direncin direncini belirleyebiliriz. Pratikte, kalibre edilmiş üç direnç, orta koldaki voltmetre veya ampermetre sıfır okuyana kadar ayarlanır.

Wheatstone köprüleri

Dengenin durumunu ispatlayalım.

Denge halindeyken, R1 ve R3'teki voltajlar eşit olmalıdır:

bu nedenle

R₁ R₃+R₁ R₄ = R₁ R₃ + R₂ R₃

R teriminden beri₁ R₃ denklemin her iki tarafında görünür, çıkarılabilir ve denge koşulunu elde ederiz:

R₁ R₄ = R₂ R₃

TINA'da değiştirilecek bileşenlere kısayol tuşları atayarak köprünün dengelenmesini simüle edebilirsiniz. Bunu yapmak için, bir bileşene çift tıklayın ve bir kısayol tuşu atayın. Okları veya büyük harfleri içeren bir işlev tuşu kullanın, örneğin artırmak için A ve başka bir harf kullanın, örneğin değeri ve sayının 1 artışını azaltın. Şimdi program etkileşimli moddayken, (DC düğmesine basıldığında) bileşenlerin değerlerini karşılık gelen kısayol tuşlarıyla değiştirebilir. Ayrıca, herhangi bir bileşene çift tıklayabilir ve değeri değiştirmek için aşağıdaki iletişim kutusunun sağ tarafındaki okları kullanabilirsiniz.

Örnek E-posta

R'nin değerini bulun_x Wheatstone köprüsü dengeli ise. R₁ = 5 ohm, R₂ = 8 ohm,

R₃ = 10 ohm.

R kuralı_x

TINA ile kontrol:

Bu devre dosyasını yüklediyseniz, köprüyü dengelemek ve ilgili değerleri görmek için DC düğmesine basın ve A tuşuna birkaç kez basın.

2. AC KÖPRÜ AĞLARI

Aynı teknik, sadece dirençler yerine empedanslar kullanılarak AC devreleri için de kullanılabilir:

Bu durumda,

Z₁ Z₄ = Z₂ Z₃

köprü dengelenecek.

Köprü dengeli ise ve örneğin Z_1, Z₂ , Z₃ biliniyor

Z₄ = Z₂ Z₃ / Z₁

Bir AC köprü kullanarak, sadece empedansı değil, aynı zamanda direnç, kapasitans, endüktans ve hatta frekansı da ölçebilirsiniz.

Karmaşık miktarlar içeren denklemler iki gerçek denklem anlamına geldiğinden (mutlak değerler ve fazlar için) or gerçek ve hayali parçalar) bir AC devresi normalde iki çalıştırma düğmesine ihtiyaç duyar, fakat aynı zamanda bir AC köprüsü dengelenerek aynı anda iki miktar bulunabilir. ilginç biçimde birçok AC köprünün denge durumu frekanstan bağımsızdır. Aşağıda, her biri mucit (ler) inin adını taşıyan en iyi bilinen köprüleri tanıtacağız.

Schering - bridge: seri kaybı olan kapasitörleri ölçme.

Köprü aşağıdaki durumlarda dengelenecektir:

Z₁ Z₄ = Z₂ Z₃

Bizim durumumuzda:

çarpmadan sonra:

Hem gerçek hem de hayali kısımlar eşitse denklem sağlanacaktır.

Köprümüzde sadece C ve R_x bilinmiyor. Onları bulmak için köprünün farklı unsurlarını değiştirmeliyiz. En iyi çözüm R'yi değiştirmek₄ ve C₄ ince ayar için ve R₂ ve C₃ Ölçüm aralığını ayarlamak için.

Bizim durumumuzda sayısal olarak:

frekanstan bağımsız.

Maxwell köprüsü: paralel kayıplı ölçüm kapasitörleri

C kondansatörünün değerini bulun₁ ve paralel kaybı R₁ if frekansı f = 159 Hz.

Denge durumu:

Z₁Z₄ = Z₂Z₃

Bu durum için:

Çarpma işleminden sonra gerçek ve hayali kısımlar:

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

Ve buradan denge durumu:

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

Bir sonraki şekilde, bu C değeriyle₁ ve R₁ şu an gerçekten sıfır.

Saman köprüsü: seri kaybı ile indüktansları ölçme

Endüktansı L ölçün₁ seri kaybı ile R₄.

Köprü,

Z₁Z₄ = Z₂Z₃

Çarptıktan sonra gerçek ve hayali kısımlar:

R için ikinci denklemi çözün₄, ilk kriterlere koyun, L için çözün₁ve R ifadesinin yerine₄:

Bu kriterler frekansa bağlıdır; bunlar sadece bir frekans için geçerlidir!

sayısal:

Sonucu TINA ile kontrol etme:

Wien-Robinson köprüsü: ölçüm frekansı

Bir köprü ile frekansı nasıl ölçebilirsiniz?

Wien-Robinson köprüsünde denge koşullarını bulun.

Köprü, R₄ ּ (R₁ + 1 / j w C₁ ) = R₂ ּ R₃ / (1 + j w C₃ R₃)

Çarpmadan sonra ve gerçek ve hayali parçaların eşitliği gerekliliğinden:

If C₁ = C₃ = C ve R₁ = R₃ = R R ise köprü dengelenecek₂ = 2R₄ ve açısal frekans:

`

Sonucu TINA ile kontrol etme: