Danh sách 6 công thức tính hệ số phẩm chất của cuộn cảm hot nhất

Hệ số phẩm chất của cuộn cảm được xác định bằng công thức nào?

A. Q = L / 2πr

B. Q = 2πf / rL

C. Q = 2πfL / r

D. Q = fL / 2πr

Câu trả lời:

Đáp án: C. Q = 2πfL / r

Hệ số phẩm chất của cuộn cảm được xác định theo công thức: Q = 2πfL / r

Giải thích:

– Hệ số chất lượng (Q): đặc trưng cho sự tổn thất năng lượng trong cuộn cảm. Đó là tỉ số giữa độ tự cảm (cảm kháng) và điện trở thuần (r) của cuộn cảm ở tần số (f) cho trước: Q = 2πfL / r

Kiến thức về cuộn cảm

Cuộn cảm là gì?

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

Cấu tạo của cuộn cảm

Cuộn cảm gồm một số vòng dây quấn thành nhiều vòng, cuộn dây được sơn cách điện, lõi cuộn dây có thể là không khí, hoặc vật liệu dẫn điện như ferit hoặc lõi thép kỹ thuật.

Kí hiệu và phân loại cuộn cảm

Kí hiệu của cuộn cảm

Kí hiệu của cuộn cảm trong mạch điện có dạng một đoạn hình xoắn, phía trên nó là kí hiệu thể hiện loại lõi của cuộn cảm.

Làm thế nào để phân loại?

Dựa vào cấu tạo và phạm vi ứng dụng, người ta chia cuộn cảm thành 3 loại chính đó là:

+ Cuộn cảm âm tần

+ Cuộn cảm trung tần

+ 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.

Phân loại hình dạng, ta có loại cảm cắm và loại dán

Dựa vào cấu tạo ta có lõi khí, lõi ferit, lõi thép,….

Các đại lượng đặc trưng của cuộn cảm

Đại lượng 1: Hệ số tự cảm (định luật Faraday)

– Hệ số tự cảm phản ánh suất điện động do cuộn dây cảm ứng, khi có dòng điện biến thiên chạy qua.

– Công thức xác định hệ số tự cảm là: L = (µr.4.3,14.n2.S.10-7 ) / l

Trong đó:

+ L: là hệ số tự cảm có đơn vị là Henry (H).

+ n: là số vòng của cuộn dây

+ l: là chiều dài của cuộn dây tính theo đơn vị tiêu chuẩn là mét (m)

+ S: là tiết diện của lõi theo đơn vị tiêu chuẩn tính bằng m2

+ r: là hệ số từ thẩm của vật liệu làm nên lõi dây.

Số lượng 2: Điện cảm (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:

+ ZL là cảm kháng, có đơn vị là Ω

+ f: là tần số của cuộn cảm có đơn vị Hz

+ L: là hệ số tự cảm có đơn vị là Henry

Nguyên tắc hoạt động của cuộn cảm

Đối với dòng điện một chiều (DC), dòng điện có cường độ và chiều không đổi (tần số bằng không). Cuộn dây đóng vai trò như một điện trở có điện kháng gần bằng 0 hay nói cách khác là cuộn dây nối ngắn mạch. Dòng điện trong cuộn dây tạo ra từ trường (B) có độ lớn và hướng không đổi.

Khi mắc dòng điện xoay chiều (AC) vào cuộn dây, dòng điện trong cuộn dây tạo ra từ trường biến thiên (B) và điện trường biến thiên (E), nhưng luôn vuông góc với từ trường. Độ tự cảm của cuộn dây phụ thuộc vào tần số của dòng điện xoay chiều.

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

Thông số kỹ thuật

Khi sử dụng cuộn cảm ta cần quan tâm đến các thông số, hệ tự cảm, nội trở cuộn dây, khả năng chịu dòng điện.

Hệ số tự cảm: là đại lượng đặc trưng của cuộn dây khi nó đáp ứng với từ trường và điện trường.Đơn vị tính là Henry, viết tắt là (H)

Nội trở của cuộn dây: là giá trị điện trở của dây dẫn tạo nên cuộn dây. Ký hiệu là ( R). Trong ngành điện tử dân dụng các cuộn dây được sử dụng thường có hệ số tự cảm nhỏ nên điện trở nội rất nhỏ. Do đó, các cuộn dây không ghi giá trị nội trở ( xem như nội trở bằng 0 ).

Khả năng chịu đựng dòng điện: Khi hoạt động sẽ có dòng điện đi qua cuộn dây. Nếu dòng điện đi qua cuộn dây quá lớn sẽ làm đứt cuộn dây nên người ta quy định dòng điện cực đại của cuộn cảm.

Công dụng của cuộn cảm

Hiện nay, cuộn cảm được sử dụng trong các thiết bị điện. Dưới đây là các thiết bị yêu cầu sự xuất hiện của cuộn cảm.

• Ứng dụng trong nam châm điện

Ứng dụng đầu tiên và phổ biến nhất của cuộn cảm là nam châm điện. Điều này dựa trên nguyên tắc của trường tự. Khi có một lõi thép đơn giản quấn bên ngoài cuộn cảm, trong trường hợp có dòng điện chạy qua, lõi thép hoàn toàn có thể hút các kim loại khác. Ngoài ra, chúng còn được sử dụng trong động cơ điện, đồ chơi điện tử, tivi và loa đài.

• Ứng dụng trong Relay – còn được gọi là Rơ le

Rơ le được cấu tạo bởi một cuộn cảm và một cơ cấu khí. Chúng thường bao gồm 3 chân (chân NC, NO và chân giữa).

Tương tự như nam châm, từ trường được tạo ra giúp chúng hút các kim loại khác. Trong trường hợp cấp nguồn, chân NC và chân giữa sẽ được kết nối. Dòng điện có thể đi qua các điểm khác nhau trên mạch. Từ đó, mọi người có thể điều khiển các thiết bị khác.

• Ứng dụng trong bộ lọc thông

Ứng dụng trong các bộ phân tần của loa điện, thông dụng nhất là bộ lọc thông tần thấp nhằm lọc âm thanh. Mạch điện này bao gồm một cuộn cảm L mắc nối tiếp với một điện trở R với thế nguồn dương VIN đi vào cuộn dây L và thế nguồn âm VOUT đi ra. Ta có,

XL= x L.

Trọng đó, XL là điện ứng.

L là độ tự cảm của cuộn dây.

f là số Faraday hay cảm thán.

Cảm thán của cuộn cảm thì phụ thuộc vào tần số và khi cảm thán này tiến tới vô cùng thì XL cũng tiến tới vô cùng. Khi đó dòng điện IL sẽ tiến dần về 0 và xãy ra hiện tượng hở mạch. Cuộn dây bị đứt, khi đó sẽ không có tín hiệu đi ra VOUT. Khi f tiến về 0 thì XL cũng tiến về 0, khi đó IL tiến tới vô cùng là nguyên nhân xãy ra hiện tượng ngắn mạch, tín hiệu đi vào sẽ thu được hoàn toàn ở đầu ra.

• Ứng dụng trong nguồn xung và lọc điện áp xung

Hiện nay, có hai loại là nguồn xung tăng áp và nguồn xung hạ áp. Họ sử dụng sự cản trở hiện tại để hoàn thành nhiệm vụ này.

• Ứng dụng trong vận hành máy biến áp

Trong máy biến áp, cuộn cảm gồm cuộn sơ cấp nối với cuộn thứ cấp. Như vậy, chúng có thể tạo ra một điện áp được quấn quanh lõi máy biến áp. Phân biệt với nguồn xung bởi đặc điểm là các cuộn dây trong máy biến áp thường quấn nhiều vòng.

Hiện nay, máy biến áp được sử dụng để thay đổi điện áp. Chúng có thể tăng giảm điện áp tùy theo nhu cầu và mục đích sử dụng của khách hàng. Các nguyên tắc khách hàng cần hiểu bao gồm: tăng điện áp đầu ra bằng cách giảm số vòng dây và tăng số vòng dây để giảm điện áp đầu ra.

Máy biến áp xuất hiện rất nhiều trong đời sống và sản xuất. Đặc biệt ở các trạm biến áp, máy có thể giúp hạ điện áp từ đường dây cao thế lên đến hàng trăm kW. Qua đó, hạ thấp điện áp tiêu thụ trong sinh hoạt.

• Ứng dụng trong động cơ

Cuộn cảm được sử dụng trong động cơ để biến đổi năng lượng điện thành cơ năng. Chúng được tạo thành từ việc cuộn một cuộn dây đồng quanh trục của động cơ. Sau đó, nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ để tạo mômen quay cho động cơ. Ứng dụng này có thể được sử dụng trong việc kiểm soát tín hiệu đèn giao thông.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 12, Công nghệ 12

Top 6 công thức tính hệ số phẩm chất của cuộn cảm tổng hợp bởi Files32.com