Mạch cầu điện trở và ứng dụng của nó
Trong các phép đo điện, như trong một số trường hợp khác, điện trở được đưa vào theo mạch cầu điện hoặc mạch cầu (Hình 1, a).
Các điện trở có điện trở R1, R2, R3, R4 tạo thành cái gọi là nhánh cầu. Các phần của các điểm kết nối a và trong mạch, cũng như b u d, được gọi là đường chéo của cây cầu. Thông thường, một trong các đường chéo, trong trường hợp này là xoay chiều (đường chéo nguồn), được cung cấp điện áp U từ nguồn năng lượng điện; trong đường chéo khác bd (đường chéo đo) bao gồm thiết bị đo điện hoặc thiết bị khác.
Nếu các điện trở R1 = R4 và R2 = R3 bằng nhau, điện áp trong phần ab và ad của dòng điện I1 và I2 (cũng như trong phần bc và dc) sẽ giống nhau, do đó điểm b và d sẽ có cùng điện thế . Do đó, nếu chúng ta bao gồm một số điện trở R hoặc thiết bị đo điện trong đường chéo bd, thì trong đường chéo I = 0 (Hình 1, b). Một cây cầu như vậy được gọi là cân bằng.
Cân bằng cầu yêu cầu các điện áp Uab = Uad và Ubc = Udc, những điều kiện này không chỉ được đáp ứng khi các điện trở R1 = R4 và R2 = R3 bằng nhau mà còn khi các tỷ số R1 / R4 = R2 / R3 bằng nhau. Do đó, cầu sẽ cân bằng khi tích điện trở của các điện trở nối với các nhánh đối diện của nó bằng nhau: R1R3 = R2R4. Nếu điều kiện này không được đáp ứng, một dòng điện I sẽ chạy qua điện trở R; một cây cầu như vậy được gọi là không cân bằng.
Cơm. 1. Mạch cầu nối điện trở
Một ví dụ về sử dụng mạch cầu nối các điện trở
Mạch cầu cũng được dùng để bật rơ le trượt trên một số đầu máy điện. Rơle đóng vai trò là cảm biến phát hiện trượt bánh xe. Rơle P (Hình 2) được bao gồm trong đường chéo của cầu được hình thành bởi hai động cơ điện nối tiếp M1 và M2, qua đó dòng điện Id chạy qua (động cơ điện trong trường hợp này được coi là nguồn có EMF E1 và E2), và hai điện trở có điện trở R.
Cơm. 2. Sơ đồ mạch của rơle điều khiển
Trong trường hợp không có rò rỉ, E1 = E2, do đó, dòng điện qua các điện trở, I1 = I2. Do đó, dòng điện trong cuộn dây rơle là I = I1 — I2 = 0.
Khi drift, tốc độ quay của mô-tơ đầu kéo nối với hệ thống bánh hộp tăng mạnh. Đồng thời, e của nó tăng mạnh. vân vân. với, ví dụ, E1 và I1 hiện tại. Do đó, dòng điện I = I1 — I2 sẽ bắt đầu chạy qua cuộn dây của rơle P, khiến nó hoạt động. Rơle P, với tiếp điểm phụ, bật báo động và nạp cát hoặc tác động lên hệ thống điều khiển đầu máy điện.