Cuộn cảm ký hiệu là gì

Tiếp tục tìm hiểu về các linh kiện điện tử, BKAII sẽ cùng các bạn tìm hiểu về cuộn cảm với những thông tin liên quan đến khái niệm, cấu tạo và nguyên lí hoạt động nhé!

Khác với tụ điện, cuộn cảm không phải là một thành phần quá quen thuộc trong các mạch điện tử. Mặt khác, nó lại còn là một thành phần rất rắc rối trong mạch điện tử. Cuộn cảm cũng có hai chân nhưng cả hai đều không phân cực và cắm chiều nào cũng được.

Cuộn cảm (hay cuộn từ, cuộn từ cảm) là một loại linh kiện điện tử thụ động tạo từ một dây dẫn điện với vài vòng quấn, sinh ra từ trường khi có dòng điện chạy qua. Cuộn cảm có một độ tự cảm (hay từ dung) L đo bằng đơn vị Henry (H).

Nguyên lý làm việc

Đối với dòng điện một chiều (DC), dòng điện có cường độ và chiều không đổi (tần số bằng 0). Cuộn dây hoạt động như một điện trở có điện kháng gần bằng không hay nói khác hơn cuộn dây nối đoản mạch. Dòng điện trên cuộn dây sinh ra một từ trường (B) có cường độ và chiều không đổi.

Khi mắc điện xoay chiều (AC) với cuộn dây, dòng điện trên cuộn dây sinh ra một từ trường (B) biến thiên và một điện trường (E) biến thiên, nhưng luôn vuông góc với từ trường. Cảm kháng của cuộn dây phụ thuộc vào tần số của dòng xoay chiều.

Cuộn cảm L có đặc tính lọc nhiễu tốt cho các mạch nguồn DC có lẫn tạp nhiễu ở các tần số khác nhau tùy vào đặc tính cụ thể của từng cuộn dây, giúp ổn định dòng, ứng dụng trong các mạch lọc tần số.

Cấu tạo của cuộn cảm

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.

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.

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

Các đại lượng đặc trưng của cuộn cảm:

• Hệ số tự cảm: là đại lượng đặc trung cho sức điện động cảm ứng của cuộn dây khi có dòng điện biến thiên chạy qua.
• 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.
• Điện trở thuần của cuộn dây: là điện trở mà người sử dụng có thể 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.

Xem thêm:

• Cuộn kháng dùng để làm gì?
• Tìm hiểu chung về bảng mạch điện tử PCB
• Khái niệm, công dụng và cách phân loại vi mạch
• Tìm hiểu về bộ nguồn chuyển mạch SMPS

Hi vọng qua bài viết này bạn có thể biết thêm được những thông tin bổ ích về cuộn cảm. Có thắc mắc hay cần thêm thông tin gì các bạn liên hệ BKAII nhé!

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.

1. Cấu tạo của cuộn cảm. Cuộn cảm 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

2. Các đại lượng đặc trưng của cuộn cảm.

1. Hệ số tự cảm ( định luật Faraday) Hệ số tự cảm là đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng của 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 .

2. Cảm kháng Cảm kháng của cuộn dây là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện của cuộn dây đối với dòng điện xoay chiều .

ZL = 2.314.f.L

• Trong đó : ZLlà cảm kháng, đơn vị là Ω
• f : là tần số đơn vị là Hz
• L : là hệ số tự cảm , đơn vị là Henry

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 nguồn điện 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 mạnh nhất ( Vì ZL = 0 ) => do đó bóng đèn sáng nhất, khi K2 đóng dòng điện xoay chỉều 50Hz đi qua cuộn dây yếy hơn ( do ZL tăng ) => bóng đèn sáng yếu đi, khi K3 đóng , dòng điện xoay chiều 200Hz đi qua cuộn dây yếu nhất ( do ZL tăng cao nhất) => bóng đèn sáng yếu nhất.

\=>Kết luận : Cảm kháng của cuộn dây tỷ lệ với hệ số tự cảm của cuộn dây và tỷ lệ với tần số dòng điện xoay chiều, nghĩa là dòng điện 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 chiều cuộn dây có cảm kháng ZL = 0

3. Điện trở thuần của cuộn dây. Điện trở thuần của cuộn dây là điện trở mà ta có thể đo được bằng đồng hồ vạn năng, thông thường cuộn dây có phẩm chất tốt thì điện trở thuần phải tương đối nhỏ so với cảm kháng, điện trở thuần còn gọi là điện trở tổn hao vì chính điện trở này sinh ra nhiệt khi cuộn dây hoạt động.

Tính chất nạp , xả của cuộn cảm * Cuộn dây nạp năng lương : Khi cho một dòng điện chạy qua cuộn dây, cuộn dây nạp một năng lượng dưới dạng từ trường được tính theo công thức

W = L.I2 / 2

• W : năng lượng ( June )
• L : Hệ số tự cảm ( H )
• I dòng điện.

Thí nghiệm về tính nạp xả của cuộn dây.

Ở thí nghiệm trên : Khi K1 đóng, dòng điện qua cuộn dây tăng dần ( do cuộn dây sinh ra cảm kháng chống lại dòng điện tăng đột ngột ) vì vậy bóng đèn sáng từ từ, khi K1 vừa ngắt và K2 đóng , năng lương nạp trong cuộn dây tạo thành điện áp cảm ứng phóng ngược lại qua bóng đèn làm bóng đèn loé sáng => đó là hiên tượng cuộn dây xả điện.

Chỉ số điện cảm của cuộn cảm cho ta biết điều gì?

Cảm kháng của cuộn cảm sẽ cho ta biết về mức độ cản trở dòng điện một chiều của cuộn cảm. Cảm kháng là một trong những đặc tính nằm trong mạch xoay chiều có chức năng chống lại sự thay đổi của dòng điện. Cảm kháng của cuộn dây phụ thuộc dựa vào tần số của điện áp đặt vào thủy điện kháng sẽ tỉ lệ thuận với tần số.

Cuộn cảm có bao nhiêu loại?

Dựa theo cấu tạo và phạm vi ứng dụng thì cuộn cảm được chia thành 3 loại chính: Cuộn cảm âm tần, cuộn cảm trung tần, cuộn cảm cao tần.

Cuộn cảm trong vật lý là gì?

Cuộn cảm (hay cuộn từ, cuộn từ cảm) là một loại linh kiện điện tử thụ động tạo từ một dây dẫn điện với vài vòng quấn, sinh ra từ trường khi có dòng điện chạy qua. Cuộn cảm có một độ tự cảm (hay từ dung) L đo bằng đơn vị Henry (H).

Cuộn cảm đặc trưng cho khả năng gì?

Cuộn cảm là một linh kiện điện tử thụ động có khả năng lưu trữ năng lượng điện dưới dạng năng lượng từ trường. Về cơ bản, nó sử dụng một dây dẫn được quấn thành một cuộn dây, và khi dòng điện chạy vào cuộn dây từ trái sang phải, điều này sẽ tạo ra một từ trường theo chiều kim đồng hồ.