Cuộn cảm – Giới thiệu và nguyên lý hoạt động

Cuộn cảm

Cuộn cảm giống như quấn một sợi dây kim loại vào một cuộn lò xo để tạo thành một vòng xoắn ốc. Tâm của cuộn dây có thể rỗng, hoặc có thể chèn một vật liệu từ tính có mật độ từ thông cao.

Vai trò là thu thập lực từ trong phạm vi tương đối gần cuộn dây, Cuộn cảm có thể được nhìn thấy trong máy biến áp, cuộn cảm chế độ chung và cuộn cảm chế độ vi sai

Nguyên lý hoạt động của cuộn cảm

Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, cuộn dây sẽ tạo ra từ trường. Độ mạnh của từ trường tỷ lệ thuận với độ mạnh của dòng điện. Bất cứ khi nào cuộn dây chuyển từ trạng thái không có dòng điện sang thời điểm mạch được bật, dòng điện không đi vào trạng thái ổn định ngay lập tức. Lý do là khi dòng điện chạy qua cuộn dây và tạo ra từ trường, từ trường được tạo ra sẽ tạo ra điện trở ngăn không cho dòng điện trong cuộn dây tiếp tục tăng, chúng tôi gọi đó là độ tự cảm.

 

Cuộn cảm, có nguyên lý điện tương tự như tụ điện

Nghĩa là cuộn cảm cũng có thể tích trữ năng lượng và được lưu trữ dưới dạng từ trường, khi nguồn điện bị gián đoạn, một điện áp cao sẽ được tạo ra để giải phóng năng lượng, do đó mạch sẽ không trở về trạng thái điện áp bằng không trong thời gian thực; Ngược lại, tụ điện tích trữ năng lượng dưới dạng điện trường và giải phóng dòng điện khi nguồn điện bị gián đoạn.

Hướng của suất điện động tự cảm của cuộn dây sẽ cản trở sự thay đổi của từ trường ban đầu. Điều này là do từ trường ban đầu được tạo ra bởi dòng điện trong cuộn dây và sự tự cảm cản trở sự thay đổi của dòng điện chạy qua cuộn dây. Hiệu ứng cản trở này được gọi là điện kháng cảm ứng. Kích thước của điện kháng cảm ứng liên quan đến độ tự cảm dòng điện của cuộn dây và tần số đi qua cuộn dây cảm ứng. Độ tự cảm càng lớn, thì điện kháng cảm ứng mà nó tạo thành càng lớn. Dưới cùng một độ tự cảm, tần số của dòng điện AC càng cao, thì điện kháng cảm ứng càng lớn.

Trong từ trường liên kết đi qua cuộn dây dòng điện, đặt một cuộn dây khác, các đường sức từ trong từ trường liên kết sẽ đi qua cuộn dây này và một suất điện động cảm ứng sẽ được tạo ra trong cuộn dây này, chúng ta gọi hiện tượng này là độ tự cảm tương hỗ. Sự tương tác giữa cuộn dây sơ cấp ở đầu vào và cuộn dây thứ cấp ở đầu ra được gọi là sự ghép nối. Hệ số ghép nối liên quan đến các yếu tố như vị trí, phương pháp và sự hiện diện của lõi từ của hai cuộn dây. Nguyên lý độ tự cảm tương hỗ của cuộn dây cảm ứng cũng là nguyên lý chung của máy biến áp.

Mô tả cuộn cảm

Sơ đồ cuộn cảm

Theo hình ảnh, PIN1 được quấn vào PIN2, P4 được quấn vào PIN3, có hai cuộn dây.

Các cuộn dây cũng có kiểu quấn song song và quấn ngược, quấn dày đặc, quấn thưa và quấn nối tiếp-song song, được sử dụng trong nhiều thiết kế khác nhau.

Cuộn cảm có phân cực không?

Độ tự cảm có cực tính, vì cuộn dây cũng có điểm bắt đầu và kết thúc của cuộn dây, và hướng của cuộn dây và cuộn dây ngược, nhưng vì cuộn cảm thường là cuộn dây, trong ứng dụng thực tế, các kết nối dương và âm không đáng kể. Sự khác biệt không ảnh hưởng đến việc thực hiện bình thường của mạch, vì vậy nó thường bị bỏ qua trực tiếp. Tuy nhiên, trong các mạch có yêu cầu độ chính xác cao, hướng của cực tính không thể bị bỏ qua. Lúc này, việc phân biệt chính xác cực tính của cuộn cảm là rất quan trọng.