مدار پل شرینگ (Schering Bridge Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
مدار پل شرینگ (Schering Bridge Circuit) :
مدار پل شرینگ (Schering Bridge) یک پل AC است که به طور ویژه برای اندازه گیری ظرفیت خازن (Capacitance) مجهول و همچنین ضریب تلفات (Dissipation Factor) یا زاویه تلفات (Loss Angle) آن طراحی شده است. این پل به دلیل دقت بالا، در آزمایشگاه های اندازه گیری خازن ها و همچنین برای ارزیابی عایق های الکتریکی بسیار پرکاربرد است.
ساختار: پل شرینگ از چهار بازو تشکیل شده است:
⭐ بازوی اول: خازن مجهول
\[ C_x \]که معمولا دارای مقداری مقاومت موازی معادل
\[ R_x \](نشان دهنده تلفات) است.
⭐ بازوی دوم: یک خازن استاندارد با تلفات بسیار کم (ایده آل) به نام
\[ C_2 \].
⭐ بازوی سوم: یک مقاومت متغیر
\[ R_3 \].
⭐ بازوی چهارم: ترکیب موازی یک مقاومت متغیر
\[ R_4 \]و یک خازن متغیر
\[ C_4 \].
منبع تغذیه یک منبع AC با فرکانس مشخص است (معمولا فرکانس شبکه ۵۰/۶۰ هرتز یا فرکانس های صوتی برای خازن های کاغذی و پلاستیکی).
اصل تعادل: با تنظیم
\[ R_3 \]و
\[ C_4 \](یا
\[ R_4 \]) می توان پل را به تعادل رساند. در حالت تعادل، ولتاژ بین دو نقطه میانی صفر می شود. از شرایط تعادل، مقادیر
\[ C_x \]و مقاومت تلفات
\[ R_x \](یا ضریب تلفات
\[ \tan \delta \]) به دست می آید. روابط به صورت زیر هستند:
\[ C_x = C_2 \cdot \frac{R_4}{R_3} \] \[ \tan \delta = \omega R_4 C_4 \]که در آن
\[ \omega = 2\pi f \]فرکانس زاویه ای منبع است.
\[ \tan \delta \]نشان دهنده کیفیت خازن است؛ هرچه این مقدار کوچک تر باشد، خازن ایده آل تر و تلفات آن کمتر است.
کاربردها:
⭐ اندازه گیری دقیق ظرفیت خازن ها.
⭐ تعیین ضریب تلفات (Dissipation Factor) خازن ها.
⭐ ارزیابی کیفیت عایق های الکتریکی در کابل ها، ترانسفورماتورها و سایر تجهیزات فشار قوی.
