6.2.1. Đo điện cảm và hệ số phẩm chất cuộn dây (Q) dùng cầu xoay chiều
6.2.1.1. Điều kiện cân bằng cầu xoay chiều
Cầu xoay chiều là dụng cụ dựa trên cầu đơn để đo điện cảm, điện dung, góc tổn hao và hệ số phẩm chất
Q.
Nguồn cung cấp là nguồn xoay chiều tần số công nghiệp (50 ÷ 60Hz), âm tần hoặc cao tần từ máy phát tần.
Chỉ thị zero là dụng cụ xoay chiều nhưđiện kếđiện tử, máy hiện sóng...
Giả thiết tổng trở phức các nhánh được viết như sau:
157 trong đó Z1, Z2, Z3, Z4 tương ứng là modul của lần lượt các nhánh và φ1, φ2, φ3, φ4 lần lượt là các góc pha của các nhánh cầu.
Khi cầu cân bằng ta có: hay:
Do đó ta có điều kiện cân bằng cầu xoay chiều sau:
Nhận xét: Từ điều kiện cân bằng cầu xoay chiều ta thấy để cầu cân
bằng nếu hai nhánh đối nhau là thuần trở thì hai nhánh còn lại phải ngược tính chất (một nhánh có tính chất cảm và một nhánh có tính chất dung), còn nếu hai nhánh kề nhau là thuần trở thì hai nhánh còn lại phải có cùng tính chất. Dựa trên nhận xét này người ta đã đưa ra các sơđồ đo điện cảm, điện dung bằng cáu xoay chiều.
6.2.1.2. Đo điện cảm và hệ số phẩm chất cuộn dây (Q) bằng cầu xoay chiều
Cuộn cảm lý tưởng là cuộn dây chỉ có thành phần điện kháng XL =ωL hoặc chỉ thuần khiết là điện cảm L, nhưng trong thực tế các cuộn dây bao giờ cũng có một điện trở nhất định. Điện trở càng lớn phẩm chất của cuộn dây càng kém. Q là thông sốđặc trưng cho phẩm chất của cuộn dây, nó được tính bằng:
a) Đo điện cảm bằng cầu xoay chiều dòng điện cảm mẫu
Mạch cầu so sánh các đại lượng cần xác định Lx, Rx với đại lượng mẫu Lm và Rm.
Khi đo người ta điều chỉnh Rm, Lm (và có thể cả R1, R2) để cầu đạt giá trị cân bằng.
Khi cầu cân bằng ta có: với:
Từđó tính được hệ số phẩm chất của cuộn dây:
b) Đo điện cảm bằng cầu điện cảm Maxwell
Trên thực tế việc chế tạo tụ điện chuẩn dễ hơn nhiều so với việc tạo cuộn dây chuẩn, do vậy người ta sử dụng tụ điện trong cầu Maxwell để đo điện cảm
159 Khi cầu đạt cân bằng ta có:
trong đó:
Từđó tính được
Cầu Maxwell chỉ thích hợp đo các cuộn cảm có hệ số Q thấp.
c) Đo điện cảm bằng cầu điện cảm Hay
chất cao.
Ta có:
Khi đó:
Ngoài ra, người ta còn dùng các biến thể khác của mạch cầu như mạch cầu Owen, Shering... đểđiện cảm.
6.2.2. Đo điện cảm bằng phương pháp gián tiếp (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Có thể dùng các volmet, ampemet, wattmet để đo điện cảm và điện trở của cuộn dây theo sơđồ sau, tuy nhiên phương pháp này mắc phải sai số lớn.
161 Ta có: