Tóm tắt nội dung
1. Lời nói đầu
Cuộn cảm là một thành phần quan trọng trong các mạch điện, đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh dòng điện và tạo ra tín hiệu trong các ứng dụng điện tử và điện lực. Trong bài viết này, chúng ta sẽ trả lời các câu hỏi phổ biến về cuộn cảm trong mạch điện. Từ đó giúp các kỹ sư điện hiểu rõ hơn vai trò và tác dụng của cuộn cảm trong mạch điện.
2. Trả lời về cuộn cảm, cuộn dây lõi sắt
Câu hỏi 1: Tại sao trong cuộn cản tần số thấp thường có lõi sắt, ngược lại trong cuộn cản cao tần lại không có lõi sắt?
Trả lời: Điện kháng của cuộn cản có liên quan đến điện cảm của cuộn dây, mà điện cảm của cuộn dây có liên quan đến tính chất đường từ của nó. Nếu đường từ của cuộn dây là vật chất từ tính, thì điện cảm tăng lên. Sau khi cuộn cản quấn lên lõi sắt như vậy có thể tiết kiệm được nhiều kim loại màu (đồng hoặc nhôm).
Cuộn cản tần số thấp chỉ nên sử dụng trong mạch điện dưới 100Hz. Do tần số thấp nên dùng phiến thép Silic làm đường từ sẽ không gây ra nhiệt độ cao do dòng điện xoáy trong lõi sắt sinh ra.
Cuộn cản cao tần do dùng trong mạch điện cao tần, nên nếu sử dụng lõi sắt, sẽ sinh ra dòng điện xoáy rất lớn, làm tổn thất nhiều năng lượng, khiến lõi sắt có nhiệt độ cao. Mặt khác, điện cảm của cuộn cản cao tần thường không yêu cầu quá lớn, cho nên nói chung cuộn cản cao tần không dùng lõi sắt.
Câu hỏi 2: Lực hút của nam châm điện sau khi lõi sắt được cố định được quyết định bở tích của cường độ dòng điện và số vòng của cuộn dây (I x W), thử hỏi với nguồn điện xoay chiều (một chiều) thì trong hai cuộn dây sau đây, cuộn nào có lực hút lớn hơn, giả thiết cuộn A là 500 vòng, cuộn B là 1000 vòng, còn lại đều hoàn toàn khác nhau?
Trả lời: Khi với nguồn điện một chiều, lực hút gần như bằng nhau. Vì số vòng của B tuy tăng gấp đôi, nhưng điện trở cũng gần như tăng gấp hai lần, dòng điện I giảm đi 1/2 cho nên IW gần như không thay đổi.
Với nguồn điện xoay chiều, lực hút của cuộn dây có số vòng ít, ngược lại, lại tăng lên. Bởi vì cảm kháng tỉ lệ thuận với W2, cho nên tuy số vòng của B tăng gấp đôi, cảm kháng lại tăng lên gấp 4 lần, vì thế, dòng điện giảm còn 1/4, cho nên lực hút của B nhỏ hơn A khoảng 1/2 lần.
Câu hỏi 3: Như thể hiện ở hình dưới, hai cuộn dây hoàn toàn giống nhau quấn lên cùng một lõi sắt mạch kín, đặt điện áp xoay chiều U lên hai đầu của một cuộn dây nào đó (nét liền trong hình) và đấu song song hai cuộn dây lại với nhau rồi nối Với U (nét đứt trong hình). Trong hai trường hợp đó, dòng điện I của mạch điện liệu có bằng nhau?
Trả lời: Vì dòng điện này chủ yếu là dòng điện kích từ, phản điện thế mà từ thông xoay chiều do nó sinh ra cảm ứng trong cuộn dây, gần như bằng với điện áp U bên ngoài.
Ngược chiều nhau; với số Vòng của cuộn dây và tần số của nguồn điện cố định, thì độ lớn của phản điện thế sẽ tỉ lệ thuận với từ thông; giờ đây điện áp ngoài cố định, phản điện thế cũng cố định, từ thông cũng cố định, cho nên trong hai tình huống trên, từ thông trong lõi sắt mạch kín là bằng nhau.
Khi đấu song song, số vòng của cuộn dây tăng gấp đôi, để làm cho từ thông bằng nhau, dòng điện kích từ chạy qua mỗi cuộn dây phải giảm 1/2, cho nên dòng điện I của mạch điện vẫn không đổi. Do đó, dòng điện I của mạch điện bằng nhau.
BÀI VIẾT CÙNG CHỦ ĐỀ
Trong bất kỳ dự án chiếu sáng nào, từ chiếu sáng dân dụng, văn phòng, nhà xưởng công nghiệp cho đến chiếu sáng đường phố, người kỹ sư đều phải làm việc với một hệ thống các đại lượng quang trắc đặc trưng cho [...]
Trong bối cảnh đô thị hóa diễn ra nhanh chóng, các tòa nhà cao tầng phục vụ mục đích thương mại, văn phòng và sinh hoạt ngày càng mọc lên dày đặc tại các thành phố lớn của Việt Nam. Đi kèm với quy [...]
Bài viết này trình bày một cách hệ thống các dạng hư hỏng và tình trạng làm việc không bình thường thường gặp ở động cơ điện ba pha, bao gồm ngắn mạch nhiều pha trong cuộn dây, chạm đất một pha, quá tải [...]
Trong hệ thống truyền động điện, động cơ xoay chiều có cổ góp là một nhóm máy điện đặc biệt, kết hợp đặc tính của động cơ điện một chiều với khả năng vận hành trực tiếp từ nguồn xoay chiều. Không giống như [...]
Máy điện đồng bộ là một trong những thiết bị điện quan trọng và phổ biến nhất trong hệ thống điện hiện đại, đóng vai trò trung tâm trong quá trình phát điện quy mô lớn trên toàn thế giới. Từ các nhà máy [...]
Động cơ điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp và đời sống hiện đại. Theo thống kê, động cơ không đồng bộ chiếm khoảng 90% lượng điện tiêu thụ của toàn bộ [...]
Máy biến áp (MBA) là thiết bị điện từ đóng vai trò trọng yếu trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng. Với các máy biến áp lực cỡ lớn như loại ngâm dầu ba pha 16.000 kVA/110 kV, một sự cố [...]
Cơ cấu cảm ứng là một trong những cơ cấu đo lường điện có lịch sử ứng dụng lâu dài và vai trò đặc biệt quan trọng trong ngành kỹ thuật điện. Không giống các cơ cấu từ điện hay điện từ vốn được [...]
Cơ cấu đo từ điện là một trong những cơ cấu chỉ thị cơ bản và được sử dụng phổ biến nhất để chế tạo các dụng cụ đo dòng điện và điện áp một chiều.Với đặc tính nổi bật là quan hệ tuyến tính [...]
Bài viết này trình bày một cách hệ thống các đặc tính cơ bản của dụng cụ đo điện, bao gồm khái niệm đo lường, độ nhạy và thang đo, các loại sai số, phương pháp tính độ chính xác, cũng như ý nghĩa [...]