Cuộn cảm cùng với điện trở và tụ điện là những linh kiện điện tử được sử dụng nhiều nhất trong các thiết bị điện. Nhiệm vụ của chúng tưởng chừng như khác nhau nhưng lại có khá nhiều điểm tương đồng. Trong chuyên mục tìm hiểu các thiết bị điện hôm nay chúng ta sẽ đi sâu để có những hiểu biết thêm về thiết bị này.
Cuộn cảm là gì?
Cuộn cảm được biết đến là một linh kiện điện tử thụ động dùng để chứa từ trường và là thiết bị điện được cấu tạo bởi một cuộn dây dẫn quấn thành nhiều vòng. Trong đó, lõi của cuộn cảm có thể là vật liệu dẫn từ hay lõi thép kỹ thuật.
Mặc dù cuộn cảm không phải là một thành phần quen thuộc trong mạch điện tử. Nhưng nó lại là một trong những thành phần khá rắc rối và có nhiều công dụng trong mạch điện.
Công dụng của cuộn cảm
Trong mạch điện tử, cuộn cảm là vật dụng dùng để dẫn dòng điện một chiều. Ghép nối hay ghép song song với tụ để tạo thành mạch cộng hưởng. Trong mạch điện, cuộn cảm có tác dụng chặn dòng điện cao tần
Dựa vào cấu tạo và phạm vi ứng dụng mà người ta phân chia cuộn cảm thành những loại chính sau: cuộn cảm âm tần, cuộn cảm trung tần và cuộn cảm cao tần.
Cấu tạo của cuộn cảm.
Cuộn cảm cao tần, và âm tần bao gồm một số vòng dây quấn lại thành nhiều vòng, dây quấn được sơn emay cách điện, lõi cuộn dây có thể là không khí, hoặc là vật liệu dẫn từ như Ferrite hay lõi thép kỹ thuật.
Cuộn dây lõi không khí
Cuộn dây lõi Ferit
Ký hiệu cuộn dây trên sơ đồ :
L1 là cuộn dây lõi không khí, L2 là cuộn dây lõi ferit, L3 là cuộn dây có lõi chỉnh, L4 là cuộn dây lõi thép kỹ thuật.
Các đại lượng đặc trưng của cuộn cảm
Hệ số tự cảm: đây là đại lượng đặc trung cho sức điện động cảm ứng của cuộn dây khi có dòng điện biến thiên chạy qua.
Hệ số tự cảm được tính bằng công thức:
L = ( µr.4.3,14.n2.S.10-7 ) / l
Giải thích ký hiệu có trong công thức:
L : là hệ số tự cảm của cuộn dây, được tính bằng đơn vị Henrry (H).
µr : là hệ số từ thẩm của vật liệu làm lõi .
n : là số vòng dây của cuộn dây.
l : là chiều dài của cuộn dây và được tính bằng mét (m).
S : là tiết diện của lõi, tính bằng m2.
Cảm kháng: là một trong những đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện của cuộn dây đối với dòng điện xoay chiều.
Cảm kháng được tính bằng công thức: ZL = 2.3,14.f.L
Trong đó:
ZL: là cảm kháng của dòng điện, được tính bằng đơn vị ôm (Ω).
f: là tần số của dòng điện, đơn vị là Hz.
L: là hệ số tự cảm , đơn vị là Henry.
Điện trở thuần của cuộn dây: là điện trở mà người sử dụng có thẻ đo được thông qua đồng hồ vạn năng. Nếu cuộn dây có chất lượng thì điện trở thuần sẽ tương đối nhỏ so với cảm kháng.
Điện trở thuần chính là điện trở hao tổn vì trong quá trình hoạt động điện trở này sinh ra nhiệt làm cho cuộn dây nóng lên.
Khi cho một dòng điện chạy qua cuộn dây, cuộn dây nạp một năng lượng dưới dạng từ trường và được tính theo công thức:
W = L.I2 / 2
Trong đó: W: là năng lượng của cuộn dây, được đo bằng đơn vị June.
L: là hệ số tự cảm, đơn vị Henry(H).
I: là dòng điện.
Hi vọng qua bài viết này bạn đã có thể biết thêm được những thông tin bổ ích về thiết bị điện đặc biệt hiểu thêm được cuộn cảm là gì cũng như vai trò của nó. Theo dõi chúng tôi để cập nhật thường xuyên những kiến thức về điện khác các bạn nhé!
