Jembatan Anderson memberikan pengukuran induktansi diri sirkuit yang akurat. Jembatan adalah bentuk lanjutan dari jembatan kapasitansi induktansi Maxwell.
Di jembatan Anderson, induktansi yang tidak diketahui dibandingkan dengan kapasitansi tetap standar yang dihubungkan antara dua lengan jembatan.
Konstruksi Jembatan Anderson
Jembatan ini memiliki empat lengan ab, bc, cd, dan ad. Lengan ab terdiri dari induktansi yang tidak diketahui bersama dengan resistansi. Dan tiga lengan lainnya terdiri dari lengan resistif murni yang dihubungkan secara seri dengan sirkuit.
Kapasitor statis dan resistor variabel dihubungkan secara seri dan ditempatkan secara paralel dengan lengan cd. Sumber tegangan diterapkan ke terminal a dan c.
Diagram Phasor Jembatan Anderson
Diagram fasor jembatan Anderson ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Arus I1 dan E3 berada dalam fase dan direpresentasikan pada sumbu horizontal. Ketika jembatan dalam kondisi seimbang tegangan di lengan bc dan ec sama.
Arus yang masuk ke dalam jembatan dibagi menjadi dua bagian yaitu I1 dan I2. I1 dimasukkan ke lengan ab dan menyebabkan penurunan tegangan I1(R1+R) yang sefase dengan I1. Karena jembatan dalam kondisi seimbang, arus yang sama dilewatkan melalui lengan bc dan ec.
Penurunan tegangan E4 sama dengan penjumlahan dari IC/ωC dan IC r. Arus I4 dan tegangan E4 berada dalam fasa yang sama dan mewakili pada baris yang sama dari diagram fasor. Jumlah IC saat ini dan I4 akan menimbulkan arus I2 di lengan ad.
Ketika jembatan berada pada kondisi keseimbangan ggl (gaya gerak listrik) di lengan ab dan titik a, d dan e adalah sama. Jumlah fasor tegangan di lengan ac dan de akan menimbulkan penurunan tegangan di lengan ab.
V1 juga diperoleh dengan menambahkan I1(R1+r1) dengan penurunan tegangan ωI1L1 di lengan AB. Jumlah fasor dari E1 dan E3 atau E2 dan E4 akan memberikan tegangan suplai.
Teori Jembatan Anderson
Misalkan,
L1 – induktansi tidak diketahui yang memiliki resistansi R1.
R2, R3, R4 – resistansi non-induktif yang diketahui
C4 – kapasitor standar
Pada kondisi keseimbangan,
Persamaan kondisi keseimbangan lainnya dinyatakan sebagai
Dengan mengganti nilai Ic pada persamaan di atas kita dapatkan,
menyamakan persamaan, kita dapatkan
Menyamakan bagian nyata dan imajiner, kita dapatkan
Keuntungan dari Jembatan Anderson
Berikut ini adalah keuntungan dari Jembatan Anderson.
- Titik keseimbangan mudah diperoleh di jembatan Anderson dibandingkan dengan jembatan kapasitansi induktansi Maxwell.
- Jembatan menggunakan kapasitor tetap karena pembacaan yang akurat diperoleh.
- Jembatan mengukur kapasitansi yang akurat dalam hal induktansi.
Kekurangan Jembatan Anderson
Kerugian utama jembatan Anderson adalah sebagai berikut.
- Sirkuit ini memiliki lebih banyak lengan yang membuatnya lebih kompleks dibandingkan dengan jembatan Maxwell. Persamaan jembatan juga lebih kompleks.
- Jembatan memiliki persimpangan tambahan yang menimbulkan kesulitan dalam melindungi jembatan.
Karena kerugian yang disebutkan di atas, jembatan kapasitansi induktansi Maxwell digunakan di sirkuit.
