Đối với một thiết bị điện tử, cuộn cảm là một trong những bộ phận đóng vai trò vô cùng quan trọng. Mặc dù được ứng dụng phổ biến là thế, nhưng không phải ai cũng biết và hiểu rõ được thiết bị này hoạt động hay đóng vai trò như thế nào.
Vậy cuộn cảm là gì? Cấu tạo như thế nào? Vai trò của chúng ra sao? Chúng hoạt động như thế nào?,… tất cả những thắc mắc này của người dùng sẽ được chúng tôi giải đáp ngay bài viết sau đây.
Cuộn cảm là gì? Nguyên lý làm việc của cuộn cảm
Khái niệm
Cuộn cảm là một linh kiện điện tử thụ động dùng chứa từ trường. Thiết bị được cấu tạo bởi một cuộn dây quấn quanh một lõi sắt. Khi cho dòng điện chạy qua, sẽ sinh ra từ trường, từ trường này tạo ra cảm ứng để hãm lại biến thiên dòng điện trong cuộn.
Nguyên lý làm việc
Cuộn dây hoạt động như một điện trở có điện kháng gần bằng không. Trên cuộn dây dòng điện sinh ra một từ trường, có cường độ và chiều không đổi.
Dòng điện trên cuộn dây sinh ra một từ trường biến thiên và một điện trường biến thiên (nhưng luôn vuông góc với từ trường) sau khi mắc điện xoay chiều với cuộn dây. Khi đó, cảm kháng của cuộn dây phụ thuộc vào tần số của dòng xoay chiều.
Cuộn cảm có đặc tính lọc nhiễu tốt cho các mạch nguồn của dòng điện một chiều có lẫn tạp nhiễu ở các tần số khác nhau, giúp ổn định dòng, ứng dụng trong các mạch lọc tần số.
Cấu tạo, vai trò của cuộn cảm
Cấu tạo
Cuộn cảm được chia thành những loại chính sau:
- Cuộn cảm âm tần
- Cuộn cảm trung tần
- Cuộn cảm cao tần.
Cuộn cảm cao tần và cuộn cảm âm tần bao gồm một số vòng dây quấn lại thành nhiều vòng (dây quấn được sơn cách điện). Lõi của cuộn dây có thể là không khí; vật liệu dẫn từ như Ferrite hoặc lõi thép kỹ thuật.
Cuộn cảm đảm nhiệm vai trò gì?
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.
Có thể thấy, cuộn cảm đóng vai trò vô cùng quan trọng cho sự hoạt động của mạch điện tử, để các thiết bị này có thể hoạt động được và ổn định.
Cuộn cảm được ứng dụng khá nhiều trong các loại máy hút bụi hút nước, để giúp thiết bị này có thể hoạt động được ổn định nhất.
Tại sao cuộn cảm chặn được dòng điện cao tần?
Tại sao cuộn cảm lại chặn được dòng điện cao tần và cho dòng điện một chiều đi qua? Đây là câu hỏi được khá nhiều người quan tâm khi nói đến cuộn cảm. Điều này được lý giải như sau:
Khi cho dòng điện 1 chiều đi qua cuộn cảm, lúc này chúng ta có thể hình dung như dòng điện chạy qua một dây dẫn kim loại có điện trở nhỏ, mà điện trở nhỏ thì dòng điện 1 chiều sẽ dễ dàng đi qua.
Còn nếu khi cho dòng điện xoay chiều đi qua cuộn cảm, do cuộn cảm có cảm kháng, dựa theo công thức cảm kháng ta có công thức sau:
ZL=ωL = 2πfL
Dòng điện cao tần có f>> lớn (f →∞)
Suy ra: ZL →∞. Do đó cảm kháng lớn nên cản trở dòng điện cao tần coi như = 0.
Các đại lượng đặc trưng của cuộn cảm
Các đại lượng đặc trưng cho cuộn cảm bao gồm:
– Hệ số tự cảm: đây là đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng của cuộn dây khi có dòng điện biến thiên chạy qua.
– Điện trở thuần của cuộn dây: loại điện trở này người sử dụng có thể đo được thông qua đồng hồ vạn năng. Điện trở thuần là điện trở hao tổn vì trong quá trình hoạt động điện trở này sinh ra nhiệt làm cho cuộn dây nóng lên. Do đó, nếu cuộn dây có chất lượng thì điện trở thuần sẽ tương đối nhỏ so với cảm kháng.
– Cảm kháng: là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện của cuộn dây đối với dòng điện xoay chiều.
Thông tin thêm: Tụ điện và công dụng của các loại tụ điện
Như vậy, bài viết trên đây chúng tôi đã cung cấp thông tin đến người dùng về những điều cần biết về cuộn cảm và vai trò của chúng trong đời sống. Hy vọng, sau bài viết này người dùng sẽ có thêm nhiều kiến thức, kinh nghiệm khi sử dụng cuộn cảm, cũng như các thiết bị sử dụng cuộn cảm.
