Masurarea parametrilor bobinelor

Masurarea parametrilor bobinelor

Bobinele sunt componente pasive ale circuitelor electrice a caror functie este aceea de a crea un camp magnetic atunci cand sunt parcurse de curent electric. Prin urmare, parametrul principal al unei bobine este inductivitatea L_x, definita ca raportul dintre fluxul magnetic si curent care strabatand bobina creaza acest flux. Conductorul bobinei are o anumita rezistenta electrica. Atunci cand curentul este alternativ si in campul magnetic al bobinei se afla corpuri conductoare in care se dezvolta curenti indusi, raportul dintre puterea activa absorbita de bobina si patratul curentului, respectiv parametrul rezistenta electrica a bobinei in raport cu bornele, este mai mare decat rezistenta conductorului bobinei.

Masurarea rezistentei conductorului bobinei se face folosind una dintre metodele descrise in subcapitolul B3.1, care presupune alimentarea bobinei in curent continuu.

Pentru masurarea inductivitatii L_x si a rezistentei R_x a bobinei in curent alternativ pentru o valoare f a frecventei, se prezinta in continuare doua metode.

a) metoda ampermetrului, voltmetrului si a wattmetrului presupune schema din figura 15, in care bobina caracterizata de parametrii R_x, L_x se alimenteaza de la o sursa de tensiune alternativa, a carei frecventa f se masoara cu frecventmetrul F.

Ampermetrul A masoara curentul I_m, wattmetrul W puterea P_m, iar voltmetrul V, masoara tensiunea U_m, care este chiar tensiunea U la bornele bobinei. Efectuand corectiile consumatiei wattmetrului si voltmetrului, curentul I absorbit de bobina este:

unde R_w este rezistenta bobinei de tensiune a wattmetrului, iar R_V este rezistenta voltmetrului, iar puterea activa absorbita de bobina este:

Rezistenta bobinei se determina cu relatia:

iar inductivitatea se calculeaza din relatia:

b) puntea Maxwell-Wien este o schema tip punte, Fig. 16, alimentata de la o sursa de tensiune alternativa. Bobina caracterizata de parametrii necunoscuti R_x si L_x este conectata intr-una din laturile puntii. In diagonala opusa a puntii in raport cu sursa de alimentare se afla un aparat cu rol de indicator de nul.

Efectuarea masurarii presupune reglaje succesive ale parametrilor R₂, R₄ si C₄ ai puntii pentru a realiza ceea ce se numeste echilibrul puntii, caruia ii corespunde cea mai redusa deviatie a indicatorului de nul. In aceasta stare a circuitului impedantele complexe ale celor patru laturi ale puntii satisfac o relatie asemanatoare cu aceea de la puntea Wheatstone, respectiv:

Nota: Marimea denumita impedanta complexa a unei bobine are expresia , iar impedanta complexa a unui condensator are expresia

Prelucrand relatia de echilibru se obtine:

de unde, prin egalarea partilor reala si imaginara, rezulta:

, respectiv:

si , respectiv:

In anumite cazuri, rezultatul masurarii unei bobine sunt inductivitatea L_x si factorul de calitate al bobinei: