DANH MỤC

  • 45 Nguyễn Xiển0983 056 374
  • 26a Phạm Hùng0888 77 1582
  • 51 Khương Trung0983056374
  • 79 Lý Nam Đế0888 77 1582
  • 318 Trần Cung0983 056 374
  • 157 Cổ Nhuế0888 77 1582

Cuộn cảm là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng.

Trong các linh kiện điện tử, chắc hẳn bạn đã từng nghe qua thiết bị có tên là Cuộn cảm. Vậy cuộn cảm là gì? Cuộn cảm có cấu tạo, nguyên lý hoạt động và có ứng dụng như thế nào? Cùng Minh bảo tìm hiểu chi tiết ngay sau bài viết dưới đây.

cuộn cảm

Cuộn cảm là gì?

Khái niệm

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

cuộn cảm

Cấu tạo của cuộn cảm:

Cuộn cảm được cấu tạo từ một dây dẫn được quấn nhiều vòng, lỏi của dây dẫn là không khí hoặc vật liệu dẫn từ.

Tác dụng của cuộn cảm

Tác dụng của cuộn cảm trong mạch điện đó chính là dẫn dòng điện một chiều hoặc tạo thành mạch cộng hưởng khi ghép cuộn cảm song song hoặc nối tiếp với tụ điện. Ngoài ra nó còn có tác dụng chặn dòng điện cao tần có trong mạch điện.

Ký hiệu cuộn cảm

cuộn cảm

Cấu tạo & phân loại cuộn cảm

Cuộn cảm là linh kiện với lõi là vật liệu dẫn từ như ferrit, lõi thép kỹ thuật hoặc không khí được quấn nhiều vòng bởi cuộn dây dẫn được sơn cách điện, sử dụng để chứa từ trường. Tuy không phải là thành phần phổ biến trong mạch điện tử nhưng nó lại có rất nhiều tác dụng trong mạch. Đây là loại linh kiện điện tử thụ động vì chỉ khi có dòng điện đi qua thì nó mới sinh ra từ trường.

cuộn cảm

Tùy theo đặc điểm mà cuộn cảm được phân loại theo nhiều cách khác nhau, cụ thể như sau:

Phân loại theo cấu tạo, phạm vi ứng dụng

  • Cuộn cảm âm tần
  • Cuộn cảm trung tần
  • Cuộn cảm cao tần

Cuộn cảm cao tần và âm tần bao gồm các vòng dây quấn lại thành nhiều vòng, dây quấn sẽ được sơn emay cách điện. Lõi cuộn dây có thể là không khí, vật liệu dẫn từ như Ferrite hoặc lõi thép kỹ thuật.

Phân loại theo hình dáng

  • Cuộn cảm loại cắm
  • Cuộn cảm loại dán,

Phân loại theo cấu tạo 

  • Cuộn cảm có lõi
  • Cuộn cảm không lõi

Tuy có nhiều loại nhưng tất cả các cuộn cảm đều mang tính chất chung của cuộn dây cảm ứng điện từ.

Nguyên lý làm việc

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

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

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

Các đại lượng đặc trưng của cuộn cảm

Hệ số tự cảm (định luật Faraday)

Hệ số tự cảm là một đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng của cuộn dây khi dòng điện biến thiên chạy qua.

L = ( µr.4.3,14.n2.S.10-7 ) / l

  • L : hệ số tự cảm của cuôn dây, đơn vị Henrry (H)
  • n : số vòng dây mà cuộn dây có.
  • l : là chiều dài cuộn dây tính bằng đơn vị mét (m)
  • S : là tiết diện của lõi, tính bằng m2
  • µr : là hệ số từ thẩm của loại vật liệu làm lõi .

Cảm kháng

Cảm kháng của cuộn dây là một 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 :

  • ZL: là cảm kháng, có đơn vị Ω
  • f : là tần số, có đơn vị Hz
  • L : là hệ số tự cảm , có đơn vị Henry

Điện trở thuần của cuộn dây

Điện trở thuần của cuộn dây là điện trở mà có thể đo được bằng đồng hồ vạn năng, đối với cuộn dây có phẩm chất tốt thì điện trở thuần tương đối nhỏ so với cảm kháng, điện trở thuần còn gọi là điện trở tổn hao vì 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 dòng điện chạy qua cuộn dây, cuộn dây nạp 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.

Ứng dụng của cuộn cảm

Một số ứng dụng của cuộn cảm trong thực tế có thể kể đến như sau:

Loa (speaker): Khi dòng điện âm tần đi qua cuộn cảm của loa thì nó tạo ra một từ trường biến thiên. Từ trường này bị từ trường của nam châm cố định trong loa đẩy ra đẩy vào làm cuộn dây cũng dao động theo. Cuộn dây dao động làm màng loa gắn với nó dao động theo và phát ra âm thanh.

Micro: Có cấu tạo tương tự như loa nhưng cách hoạt động của nó thì ngược lại. Ở loa thì dòng điện chuyển thành âm thanh, còn micro thì âm thanh chuyển thành dòng điện. Do đó màng micro có cấu tạo mỏng hơn màng loa để khi âm thanh tác động vào nó dễ dàng dao động.

Rơ le (relay): Cuộn dây bên trong rơ le sẽ biến đổi dòng điện thành từ trường. Từ trường sinh ra sẽ tạo thành lực hút và dẫn đến lực cơ học làm đóng mở công tắc, đóng mở hành trình của thiết bị một cách tự động…

CÁC TIN LIÊN QUAN