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
Hệ thống điện phân phối đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng cho các địa điểm khác nhau, từ các khu dân cư đến các doanh nghiệp và công ty. Để đảm bảo hiệu suất và an toàn của hệ thống [...]
An toàn điện nhằm hạn chế các tai nạn điện đáng tiếc từ đó ngăn ngừa những tổn thương cho người sử dụng điện và các thiết bị máy móc. Trong khi các thiết bị điện làm việc, nếu không theo đúng những quy tắc [...]
1. Thuật ngữ dùng trong kỹ thuật chiếu sáng Kỹ thuật chiếu sáng là một mảng quan trọng trong thiết kế cung cấp điện, và để hiểu rõ hơn về nó, chúng ta cần tìm hiểu về các thuật ngữ và khái niệm [...]
1. Hiện trạng năng lượng hạt nhân thế giới Công nghệ hạt nhân sử dụng năng lượng được giải phóng ra từ phản ứng phân tách nguyên tử của một số nguyên tố. Công nghệ này được nghiên cứu đầu tiên vào những năm [...]
1. Khái quát lịch sử của những chiến lược chu trình nhiên liệu hạt nhân Vào cuối những năm 40 của thế kỷ trước, đã có chu trình nhiên liệu hạt nhân hoàn chỉnh với urani/plutoni được thiết lập ở một số nước, bao [...]
1. Khái quát về sự phát triển công nghệ lò Để phát triển năng lượng hạt nhân nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng trong tương lai, 10 nước - Achentina, Brazil, Canađa, Pháp, Nhật Bản, Hàn Quốc, Nam Phi, Thuỵ Sĩ, Anh và [...]
Hầu hết điện hạt nhân thế giới hiện đang được sản xuất sử dụng hai kiểu lò phản ứng được phát triển từ những năm 50 của thế kỷ trước và được cải thiện dần từ đó. Các mẫu thiết kế mới đang ngày càng [...]
1. Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế - IAEA Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế với tên viết tắt IAEA (International Atomic Energy Agency) là tổ chức quốc tế tối cao nhất trong lĩnh vực hạt nhân, có trụ [...]
1. An toàn hạt nhân An toàn hạt nhân bao gồm các hành động nhằm ngăn chặn các sự cố bức xạ và hạt nhân hoặc để hạn chế hậu quả do các sự cố này gây ra. An toàn hạt nhân là vấn [...]
1. Chất thải phóng xạ Việc lưu giữ và chôn hủy chất thải hạt nhân an toàn vẫn còn là một thách thức và chưa có một giải pháp thích hợp. Chất thải quan trọng nhất phát sinh từ các nhà máy năng lượng [...]