P3.6.4 Mierzenie obwodów mostkowych – Leybold

Opis

P3.6.4.1 Określanie rezystancji pojemnościowej za pomocą mostka pomiarowego Wiena

P3.6.4.2 Określanie rezystancji indukcyjnej za pomocą mostka pomiarowego Maxwella

Pomiarowy mostek Wheatstone’a jest jednym z najskuteczniejszych metod pomiaru rezystancji w obwodach DC i AC. Reaktancja pojemnościowa i indukcyjna także może być wyznaczona za pomocą analogicznego układu. Te mostki pomiarowe składają się z czterech pasywnych gałęzi, które połączone tworzą prostokąt, gałąź wskaźnika ze wskaźnikiem zera i gałąź zasilania ze źródłem napięcia. Wprowadzenie zmiennego elementu w gałąź mostka kompensuje prąd w gałęzi wskaźnika do zera. Następnie, wartość rezystancji komponentu, podstawowy warunek kompensacji

Z4ma zastosowanie, z którego obliczana jest wielkość pomiarowa Z1.Doświadczenie P3.6.4.1 bada zasadę pomiarowego mostka Wiena do pomiaru reaktancji pojemnościowej Z1. W tym układzie, Z2 jest stałą reaktancją pojemnościową, Z3 jest stałą rezystancją i Z4 jest zmienną rezystancją. Dla kompensacji zera, ma zastosowanie następująca zależność bez względu na częstotliwość napięcia AC:1

Oscyloskop lub słuchawka może alternatywnie zostać użyta jako wskaźnik zera.

W doświadczeniu P3.6.4.2, przedstawiony jest pomiarowy mostek Maxwella do wyznaczania reaktancji indukcyjnej Z1. Jako, że komponent rezystancyjny Z1 jest także kompensowany, układ ten jest bardziej skomplikowany. Tutaj, Z2 jest zmienną rezystancją, Z3 jest stałą rezystancją i Z4 jest połączeniem równoległym składającym się z reaktancji pojemnościowej i zmiennej rezystancji. Dla czysto indukcyjnego komponentu, zastosowanie ma następująca zależność w odniesieniu do kompensacji zera:

2πf · L1 = R2 · R3 · 2πf · C4

f : częstotliwość napięcia AC