Cuộn cảm 1: cấu tạo và các đại lượng đặc trưng

1. Khái niệm Cuộn cảm là một linh kiện điện tử thụ động, thường dùng trong mạch điện có dòng điện biến đổi theo thời gian (như các mạch điện xoay chiều). Lưu trữ năng lượng ở dạng từ năng (năng lượng của từ trường tạo ra bởi cuộn cảm khi dòng điện đi qua); và làm dòng điện bị trễ pha so với điện áp một góc bằng 90°. Cuộn cảm được đặc trưng bằng độ tự cảm, đo trong hệ đo lường quốc tế theo đơn vị henri (H). Cuộn cảm có độ tự cảm càng cao thì...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cuộn cảm 1: cấu tạo và các đại lượng đặc trưng Cuộn cảm 1: cấu tạo và các đại lượng đặc trưng1. Khái niệmCuộn cảm là một linh kiện điện tử thụ động, thường dùng trongmạch điện có dòng điện biến đổi theo thời gian (như các mạch điệnxoay chiều). Lưu trữ năng lượng ở dạng từ năng (năng lượng củatừ trường tạo ra bởi cuộn cảm khi dòng điện đi qua); và làm dòngđiện bị trễ pha so với điện áp một góc bằng 90°. Cuộn cảm đượcđặc trưng bằng độ tự cảm, đo trong hệ đo lường quốc tế theo đơnvị henri (H). Cuộn cảm có độ tự cảm càng cao thì càng tạo ra từtrường mạnh và dự trữ nhiều năng lượng.Kí hiệu của cuộn cảmKý hiệu cuộn dây trên sơ đồ : L1 là cuộn dây lõi không khí, L2 làcuộn dây lõi ferit, L3 là cuộn dây có lõi chỉnh, L4 là cuộn dây lõithép kỹ thuật2. Các đại lượng đặc trưng của cuộn cảma) Hệ số tự cảm (định luật Faraday)Hệ số tự cảm là đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứngcủa cuộn dây khi có dòng điện biến thiên chạy qua. L = ( µr.4.3,14.n2.S.10-7 ) / L L : là hệ số tự cảm của cuôn dây, đơn vị là Henrry (H) n : là số vòng dây của cuộn dây. L : là chiều dài của cuộn dây tính bằng mét (m) S : là tiết diện của lõi, tính bằng m2 µr : là hệ số từ thẩm của vật liệu làm lõi .b) Cảm khángCảm kháng của cuộn dây là đại lượng đặc trưng cho sự cản trởdòng điện của cuộn dây đối với dòng điện xoay chiều . ZL = 2.3,14.f.LTrong đó : ZL là cảm kháng, đơn vị là Ω f : là tần số đơn vị là Hz L : là hệ số tự cảm , đơn vị là Henr Thí nghiệm về cảm kháng của cuộn dây với dòng điện xoay chiều* Thí nghiệm trên minh hoạ :Cuộn dây nối tiếp với bóng đèn sau đó được đấu vào các nguồnđiện 12V nhưng có tần số khác nhau thông qua các công tắc K1,K2 , K3 , khi K1 đóng dòng điện một chiều đi qua cuộn dây mạnhnhất ( Vì ZL = 0 ) => do đó bóng đèn sáng nhất, khi K2 đóng dòngđiện xoay chỉều 50Hz đi qua cuộn dây yếu hơn ( do ZL tăng ) =>bóng đèn sáng yếu đi, khi K3 đóng , dòng điện xoay chiều 200Hzđi qua cuộn dây yếu nhất ( do ZL tăng cao nhất) => bóng đèn sángyếu nhất.=> Kết luận : Cảm kháng của cuộn dây tỷ lệ với hệ số tự cảm củacuộn dây và tỷ lệ với tần số dòng điện xoay chiều, nghĩa là dòngđiện xoay chiều có tần số càng cao thì đi qua cuộn dây càng khó,dòng điện một chiều có tần số f = 0 Hz vì vậy với dòng một chiềucuộn dây có cảm kháng ZL = 0c) Điện trở thuần của cuộn dâyĐiện trở thuần của cuộn dây là điện trở mà ta có thể đo được bằngđồng hồ vạn năng, thông thường cuộn dây có phẩm chất tốt thìđiện trở thuần phải tương đối nhỏ so với cảm kháng, điện trở thuầncòn gọi là điện trở tổn hao vì chính điện trở này sinh ra nhiệt khicuộn dây hoạt động.