Độ tự cảm của cuộn dây? Công thức tính độ tự cảm, điện cảm

Độ tự cảm là tên được đặt cho thuộc tính của một thành phần chống lại sự biến hóa của dòng điện chạy qua nó và thậm chí còn một đoạn dây thẳng sẽ có một số ít điện cảm

Cuộn cảm làm điều này bằng cách tạo ra một emf tự cảm ứng trong chính nó do kết quả của từ trường thay đổi của chúng. Trong một mạch điện, khi emf được cảm ứng trong cùng một mạch trong đó dòng điện đang thay đổi thì hiệu ứng này được gọi là Tự cảm ứng , (L) nhưng đôi khi nó thường được gọi là back-emf vì cực của nó ngược hướng với điện áp đặt.

Khi emf được cảm ứng thành một thành phần lân cận nằm trong cùng một từ trường, emf được cho là gây ra bởi cảm ứng lẫn nhau , ( M ) và cảm ứng lẫn nhau là hiệu trưởng hoạt động cơ bản của máy biến áp, động cơ, rơle, v.v. một trường hợp đặc biệt của độ tự cảm lẫn nhau, và bởi vì nó được tạo ra trong một mạch đơn lẻ, chúng ta thường gọi là tự cảm đơn giản là Độ tự cảm .

Xem thêm: cuộn cảm là gì

Cảm biến nhiệt độ là gì. Cấu tạo cảm ứng nhiệt độ
Cách sử dụng đồng hồ đeo tay vạn năng

Đơn vị đo lường cơ bản cho độ tự cảm được gọi là Henry , ( H ) sau Joseph Henry, nhưng nó cũng có đơn vị   Webers trên mỗi Ampe (  1 H = 1 Wb / A  ).

Luật của Lenz cho chúng ta biết rằng một emf cảm ứng tạo ra một dòng điện theo hướng chống lại sự thay đổi từ thông gây ra emf ở vị trí đầu tiên, hiệu trưởng của hành động và phản ứng. Sau đó, chúng ta có thể định nghĩa chính xác Độ tự cảm là: Một cuộn dây sẽ có giá trị tự cảm của một Henry khi một emf của một volt được tạo ra trong cuộn dây là dòng điện chạy qua cuộn dây nói trên thay đổi với tốc độ một ampere / giây .

Nói cách khác, một cuộn dây có độ tự cảm, ( L ) của một Henry, ( 1H ) khi dòng điện chạy qua cuộn dây đổi khác với vận tốc một ampere / giây, ( A / s ). Sự biến hóa này gây ra điện áp một volt, ( V L ) trong đó. Do đó, trình diễn toán học của vận tốc biến hóa dòng điện qua cuộn dây vết thương trên mỗi đơn vị chức năng thời hạn được đưa ra là :

Trong đó : di là sự đổi khác của dòng điện trong Amperes và dt là thời hạn để dòng điện này đổi khác tính bằng giây. Sau đó, điện áp cảm ứng trong một cuộn dây, ( V L ) với độ tự cảm của L Henries là tác dụng của sự đổi khác dòng điện này được biểu lộ như sau :

Lưu ý rằng dấu âm cho thấy điện áp cảm ứng chống lại sự đổi khác dòng điện qua cuộn dây trên mỗi đơn vị chức năng thời hạn ( di / dt ) .
Từ phương trình trên, độ tự cảm của cuộn dây hoàn toàn có thể được trình diễn như sau :

Độ tự cảm của cuộn dây

Trong đó : L là độ tự cảm trong Henries, V L là điện áp trên cuộn dây và di / dt là vận tốc đổi khác của dòng điện trong Amperes mỗi giây, A / s .
Độ tự cảm, L thực sự là thước đo của cuộn cảm cảm ứng so với sự biến hóa của dòng điện chạy qua mạch và giá trị của nó ở Henries càng lớn, vận tốc biến hóa dòng điện càng thấp .
Chúng ta biết từ hướng dẫn trước về Cuộn cảm, rằng cuộn cảm là thiết bị hoàn toàn có thể tàng trữ nguồn năng lượng của chúng dưới dạng từ trường. Cuộn cảm được sản xuất từ những vòng dây riêng không liên quan gì đến nhau phối hợp với nhau để tạo ra một cuộn dây và nếu số vòng dây trong cuộn dây tăng lên, thì với cùng một dòng điện chạy qua cuộn dây, từ thông cũng sẽ tăng .
Vì vậy, bằng cách tăng số vòng hoặc vòng trong một cuộn dây, làm tăng độ tự cảm của cuộn dây. Sau đó, mối quan hệ giữa tự cảm, ( L ) và số lượt, ( N ) và cho một cuộn dây đơn lớp đơn thuần hoàn toàn có thể được đưa ra như sau :

Tự cảm của một cuộn dây

• Ở đâu :

•         L đang ở Henries

•         N là số lượt

•         Φ là Magnetic Flux

•         Ι   là trong Amperes

Biểu thức này cũng hoàn toàn có thể được định nghĩa là link từ thông, ( NΦ ) chia cho dòng điện, có hiệu suất cao tương tự với giá trị của dòng điện chạy qua mỗi vòng của cuộn dây. Lưu ý rằng phương trình này chỉ vận dụng cho vật tư từ tính tuyến tính .

Ví dụ điện cảm số 1

Một cuộn dây dẫn có lõi rỗng không khí gồm có 500 vòng dây đồng tạo ra từ thông 10 mWb khi truyền dòng điện một chiều 10 ampe. Tính độ tự cảm của cuộn dây tính bằng milli-Henries .

Ví dụ điện cảm số 2

Tính giá trị của emf tự cảm ứng được tạo ra trong cùng một cuộn dây sau một thời hạn 10 mS .

Độ tự cảm của cuộn dây hay đúng chuẩn hơn là thông số tự cảm cũng nhờ vào vào đặc tính cấu trúc của nó. Ví dụ, size, chiều dài, số vòng, v.v … Do đó, hoàn toàn có thể có cuộn cảm có thông số tự cảm ứng rất cao bằng cách sử dụng lõi có độ thấm cao và số vòng xoay lớn. Sau đó, so với một cuộn dây, từ thông được tạo ra trong lõi bên trong của nó bằng :

Trong đó : Φ là từ thông, B là tỷ lệ thông lượng, và Một là khu vực này .
Nếu lõi bên trong của một cuộn dây điện từ dài có số vòng N trên mỗi mét dài, thì không khí được kiểm soát và điều chỉnh, thì cảm ứng từ trong lõi của nó sẽ được đưa ra như sau :

Sau đó, bằng cách thay thế sửa chữa những biểu thức này trong phương trình tiên phong ở trên cho cuộn cảm sẽ cho tất cả chúng ta :

Bằng cách hủy bỏ và nhóm lại với nhau như những thuật ngữ, sau đó phương trình sau cuối cho thông số tự cảm cho một cuộn dây không khí ( điện từ ) được đưa ra như sau :

• Ở đâu :

•         L đang ở Henries

•         L ο là thấm của Free Space (4.π.10 -7 )

•         N là số lượt

•         A là Vùng lõi bên trong (πr  2 ) tính bằng m 2

•         l là chiều dài của cuộn dây tính bằng mét

Vì độ tự cảm của cuộn dây là do từ thông xung quanh nó, từ thông càng mạnh so với một giá trị nhất định của dòng điện thì điện cảm sẽ càng lớn. Vì vậy, một cuộn gồm nhiều vòng sẽ có giá trị tự cảm cao hơn so với chỉ một vài vòng và do đó, phương trình trên sẽ cho độ tự cảm L là tỷ suất với số vòng xoay bình phương N 2 .
EEWeb có một Máy tính cuộn cảm cuộn dây trực tuyến không lấy phí để thống kê giám sát độ tự cảm của cuộn dây cho những thông số kỹ thuật khác nhau về kích thước dây và xác định .
Cùng với việc tăng số vòng dây cuộn, tất cả chúng ta cũng hoàn toàn có thể tăng độ tự cảm bằng cách tăng đường kính cuộn dây hoặc làm cho lõi dài hơn. Trong cả hai trường hợp, cần nhiều dây hơn để thiết kế xây dựng cuộn dây và do đó, sống sót nhiều dòng lực hơn để tạo ra emf nhu yếu trở lại .
Độ tự cảm của cuộn dây hoàn toàn có thể tăng hơn nữa nếu cuộn dây được quấn vào lõi sắt từ, đó là một vật tư làm bằng vật tư sắt mềm, hơn một vết thương trên lõi không khí không từ tính hoặc rỗng .

Lõi FerriteNếu lõi bên trong được làm bằng 1 số ít vật tư sắt từ như sắt mềm, coban hoặc niken, thì độ tự cảm của cuộn dây sẽ tăng lên rất nhiều vì với cùng một dòng điện, từ thông được tạo ra sẽ mạnh hơn nhiều. Điều này là do vật tư tập trung chuyên sâu những dòng lực mạnh hơn trải qua vật tư lõi sắt từ mềm hơn như tất cả chúng ta đã thấy trong hướng dẫn Electromagnets .

Vì vậy, ví dụ, nếu vật liệu cốt lõi có tính thấm tương đối lớn hơn 1000 lần so với không gian trống, 1000μ ο như sắt mềm hoặc thép, sau đó điện cảm của cuộn dây sẽ lớn 1000 lần vì vậy chúng tôi có thể nói rằng điện cảm của một cuộn dây tăng tỷ lệ thuận khi độ thấm của lõi tăng.

Sau đó, cho một vết thương cuộn dây xung quanh một cựu hoặc lõi phương trình điện cảm trên sẽ cần phải được sửa đổi để gồm có những tương thấm μ r của vật tư cũ mới .
Nếu cuộn dây được quấn vào lõi sắt từ, độ tự cảm lớn hơn sẽ dẫn đến tính thấm của lõi sẽ đổi khác theo tỷ lệ từ thông. Tuy nhiên, tùy thuộc vào loại vật tư sắt từ, từ thông lõi bên trong hoàn toàn có thể nhanh gọn đạt đến độ bão hòa tạo ra giá trị tự cảm phi tuyến tính. Vì tỷ lệ từ thông xung quanh một cuộn dây phụ thuộc vào vào dòng điện chạy qua nó, độ tự cảm, L cũng trở thành một hàm của dòng điện này, i .
Trong hướng dẫn tiếp theo về cuộn cảm, tất cả chúng ta sẽ thấy rằng từ trường được tạo ra bởi một cuộn dây hoàn toàn có thể khiến dòng điện chạy trong cuộn thứ hai được đặt bên cạnh nó. Hiệu ứng này được gọi là Điện cảm lẫn nhau, và là nguyên tắc hoạt động giải trí cơ bản của máy biến áp, động cơ và máy phát điện .

Source: http://wp.ftn61.com
Category: Thủ Thuật