맥스웰 브리지는 회로의 자체 인덕턴스 측정에 사용되는 AC 브리지 유형입니다. 맥스웰 다리는 기본적으로 휘트스톤 다리의 고급 버전입니다.
맥스웰 브리지의 작동은 비교 원리를 기반으로 하며, 이는 미지의 인덕턴스의 값을 인덕턴스 또는 커패시턴스의 표준 값과 비교하여 결정됨을 의미합니다.
1. 맥스웰 브리지의 종류
알 수 없는 인덕턴스 값을 결정하는 데 사용되는 방법에 따라 다음 두 가지 유형의 Maxwell 브리지가 있습니다.
- 맥스웰의 인덕턴스 브리지
- 맥스웰의 인덕턴스 커패시턴스 브리지
2. 맥스웰의 인덕턴스 브리지
Maxwell의 인덕턴스 브리지에서 알 수 없는 인덕턴스와 인덕터의 저항 값은 알려진 인덕턴스와 비교하여 결정됩니다. Maxwell의 인덕턴스 브리지의 회로 구조는 아래 그림과 같습니다.
맥스웰 인덕턴스 브리지의 회로도에서 L1은 미지의 인덕턴스, R1은 미지의 인덕턴스의 내부 저항, L2는 저항 r2의 가변 인덕터의 인덕턴스, R2는 표준 가변 저항, R3 및 R4는 표준 비유도 저항입니다.
다음과 같이 Maxwell의 인덕턴스 브리지의 회로도에서 알 수 없는 자기 인덕턴스 및 저항 값을 결정하기 위한 방정식을 도출할 수 있습니다.
브리지의 균형 잡힌 상태 하에서
위 방정식의 실제 부분과 허수 부분을 동일시하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.
그리고
Maxwell의 인덕턴스 브리지의 페이저 다이어그램은 다음 그림과 같습니다.
3. 맥스웰의 인덕턴스 커패시턴스 브리지
Maxwell의 인덕턴스 커패시턴스 브리지는 인덕터의 알려지지 않은 자체 인덕턴스 및 저항을 알려진 표준 커패시터와 비교하여 결정하는 또 다른 유형의 Maxwell 브리지입니다. Maxwell의 인덕턴스 커패시턴스 브리지의 회로 구조는 다음 그림과 같습니다.
맥스웰 인덕턴스 커패시턴스 브리지의 회로도에서 L1은 미지 인덕턴스, R1은 미지 인덕턴스의 저항, R2 및 R3은 표준 비유도 저항, R4는 비유도성 가변 저항, C4는 표준 가변 커패시터입니다.
Maxwell의 인덕턴스 커패시턴스 브리지의 회로도에서 다음과 같이 알 수 없는 인덕턴스와 저항의 값을 결정하기 위한 방정식을 도출할 수 있습니다.
브리지의 균형 상태 하에서
방정식을 재배열하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.
방정식의 실제 부분과 허수 부분을 동일시하면 다음과 같습니다.
그리고
이 두 방정식을 사용하여 미지의 인덕턴스 L1과 저항 R1의 값을 결정할 수 있습니다.
Maxwell의 인덕턴스 커패시턴스 브리지의 페이저 다이어그램은 그림과 같습니다.
4. 맥스웰 블리지의 장단점 및 응용
다음은 Maxwell의 인덕턴스 브리지의 중요한 장점입니다.
- 맥스웰 브리지의 균형 방정식은 주파수와 무관합니다.
- 자기 인덕턴스와 저항의 방정식은 서로 독립적입니다.
- Maxwell의 인덕턴스 커패시턴스 브리지는 더 넓은 범위의 인덕턴스를 결정하는 데 사용할 수 있습니다.
- 가변 커패시터를 사용하면 브리지 균형 상태가 표유 자기장으로 인한 방해로부터 자유로워집니다.
다음은 Maxwell의 브리지의 몇 가지 주요 단점입니다.
- Maxwell의 브리지를 사용하여 중간 품질의 인덕터/코일의 인덕턴스를 측정할 수 있습니다.
- Maxwell의 인덕턴스 커패시턴스 브리지에서 가변 커패시터를 사용하면 브리지 비용이 더 많이 듭니다.
다음은 Maxwell's Bridge의 몇 가지 중요한 응용 프로그램입니다.
- Maxwell의 브리지는 자기 인덕턴스 측정에 광범위하게 사용됩니다.
- Maxwell의 브리지는 오디오 및 전력 주파수에서 자체 인덕턴스를 측정하는 데 사용할 수 있습니다.
5. 맥스웰 브리지 계산 예
Maxwell의 인덕턴스 커패시턴스 브리지는 유도 임피던스를 측정하는 데 사용됩니다. 균형 상태의 브리지 상수는 다음과 같습니다.
알 수 없는 인덕터의 자체 인덕턴스와 저항을 찾으십시오.
인덕터의 자기 인덕턴스는 다음과 같습니다.
그리고 주어진 인덕터의 저항은,
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