Cuộn cảm

Khái niệm và chế tạo cuộn cảm Cuộn cảm hay còn gọi là điện cảm là một phần tử quan trọng của mạch điện, sau đây chúng ta nghiên cứu cấu tạo và khái niệm của nó 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). Cuộn cảm có tác dụng 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 càng tạo ra từ trường mạnh và dự trữ nhiều năng lượng. Cuộn cảm là một linh kiện điện tử lệ thuộc vào tần số chỉ dẩn điện ở tần số thấp 2 : Chế tạo Về cấu tạo cuộn cảm có thể chia làm các loại sau: cuộn cảm không có lõi, cuộn cảm có lõi bằng bột từ ép, cuộn cảm có lõi bằng sắt từ và cuộn cảm có biến đổi điện cảm. Cuộn cảm có thể được làm bằng cách quấn các vòng dây dẫn điện; tùy công suất và độ tự cảm để chọn thiết diện của dây dẫn và số vòng. Ví dụ, với độ tự cảm 1mH với công suất từ 100W đổ xuống thì lấy loại dây đồng có đường kính 0,3mm- 0,5 mm quấn 10 vòng; công suất cao hơn thì chọn đường kính 1,2mm quấn 13-15 vòng. Cấu tạo cuộn cảm và các đại lượng đặc trưng 1 :Cấu tạo của cuộn cảm – Các đại lượng đặc trưng Cấu tạo của cuộn cảm, Các đại lượng đặc trưng (Hệ số tự cảm, cảm kháng, điện trở thuần). Tính chất nạp xả của cuộn dây. Cuộn dây lõi không khí Cuộn d lõi ferit dây t Kí hiệu của cuộn cảm Ký hiệu cuộn dây trên sơ đồ : L1 là cu u ồ uộn dây lõi i không k L2 là cuộn dây lõ ferit, L3 là cuộn khí, c õi dây có l chỉnh, L4 là cuộn dây lõi thé kỹ thuậ lõi L ép ật 2. Các đ lượng đặc trưng của cuộn c đại đ cảm. a) Hệ số tự cảm ( định luật F ố Faraday) Hệ số tự cảm là đại lượng đ trưng c sức đi động c ự đ đặc cho iện cảm ứng củ cuộn dâ ủa ây khi có d dòng điện biến thiên chạy qua. L = ( µr.4.33,14.n2.S.10-7 ) / L L : là hệ số tự cảm của cuôn dây, đơn vị là Henrry (H) ố n : là số vòòng dây của cuộn dây. c L : là chiều dài của cuộn dây tính bằn mét (m) u ng S : là tiết d diện của lõi, tí bằng m2 ính µr : là hệ s từ thẩm của vật liệu làm lõi . số b) Cảm kh háng Cảm khán của cuộn dâ là đại lượn đặc trưng c sự cản trở dòng điện củ cuộn dây đ với dòng đ ng ây ng cho ở ủa đối điện xoay chiều .u ZL = 2.3,14 4.f.L Trong đó : ZL là cảm kh háng, đơn vị là Ω à f : là tần số đơn vị là Hz z L : là hệ số tự cảm , đơn vị là Henr ố ảnh có bả quyển t/ ản /g Thí ngh hiệm về cảm kháng của cuộn m dây với dòng điện xoay chiề n ều * Thí nghiệ trên minh hoạ : Cuộn dâ nối tiếp với bóng đèn sa đó được đấ vào các ngu ệm ây au ấu uồn điện 12V nhưng có tần số khác nhau thông qu các công tắ K1, K2 , K3 , khi K1 đóng dòng điện mộ chiều đi qu n ua ắc g ột ua cuộn dây mạnh nhất ( Vì ZL = 0 ) => d đó bóng đè sáng nhất, khi K2 đóng d V do èn dòng điện xoa chỉều 50Hz đi ay qua cuộn dây yếy hơn ( do ZL tăng ) => bóng đèn s sáng yếu đi, k K3 đóng , d khi dòng điện xoa chiều 200Hz đi ay qua cuộn dây yếu nhất ( do ZL tăng c nhất) => b cao bóng đèn sáng yếu nhất. g => Kết luậ : Cảm kháng của cuộn dâ tỷ lệ với hệ số tự cảm củ cuộn dây và tỷ lệ với tần số dòng điện xoay ận ây ệ ủa n chiều, ngh là dòng điệ xoay chiều có tần số càn cao thì đi q cuộn dây c hĩa ện ng qua càng khó, dòn điện một ch ng hiều có tần số f = 0 Hz vì vậy với dòng mộ chiều cuộn dây có cảm kh y ột háng ZL = 0 c) Điện trở thuần của cu dây. ở uộn Điện trở th huần của cuộn dây là điện t mà ta có th đo được bằng đồng hồ v năng, thô n trở hể vạn ông thường cuuộn dây có phẩm chất tốt th điện trở thuần phải tương đối nhỏ so v cảm kháng điện trở thu còn gọi là điện hì g với g, uần trở tổn hao vì chính điệ trở này sinh ra nhiệt khi c ện h cuộn dây hoạt động. t Tính chất nạp xả của cuộn c c cảm và ứng dụng Posted on T Tháng Tám 4th, 2009 bởi admin , Cuộn d nạp nă lương : Khi cho m dòng đ dây ăng một điện chạy qua cuộn d dây, cuộn dây nạp n một nă lượng dưới dạng từ trường được tín theo công thức ăng g nh W = L.I (2) / 2 W : năng llượng ( June ) L : Hệ số t cảm ( H ) tự I dòng điện. Thí ngh hiệm vui : Thí ngh hiệm về tính nạp xả c cuộn dây. của Ở thí nghiệm trên : Khi K1 đóng, dòn điện qua cu dây tăng d ( do cuộn dây sinh ra cảm kháng chố ng uộn dần ống lại dòng đ điện tăng đột ngột ) vì vậy bóng đèn sáng từ từ, khi K1 vừa ngắt và K đóng , năn lương nạp t n g K2 ng trong cuộn dây t thành điện áp cảm ứng phóng ngược lại qua bóng đèn làm bón đèn loé sán => đó là hiê tạo n c g ng ng ên tượng cuộ dây xả điện ộn n. Ứng dụng : Cuộn cả có nhiê ứng dụn trong các mạch đ ảm êu ng điện tử như lọc nguồ , lọc tín ư ồn hiệu, tíc lũy năng lượng… ch g cuộn cảm trong các mạch điện thực tế

Tải về miễn phí