Bài giải giải thích phản ứng của cuộn cảm đối với điện áp DC và AC cũng như khi áp dụng với tụ điện thường được sử dụng như một phần bổ sung với cuộn cảm.
Thuộc tính của cuộn cảm
Cuộn cảm được biết đến với đặc tính lưu trữ năng lượng điện trong chúng dưới dạng năng lượng từ trường. Điều này xảy ra khi một cuộn cảm được áp dụng với dòng điện bên trong một mạch kín.
Cuộn cảm đáp ứng bằng cách lưu trữ năng lượng điện trong nó vào cực tức thời ban đầu cụ thể của dòng điện và giải phóng năng lượng tích trữ trở lại mạch ngay khi đảo cực của dòng điện hoặc nguồn điện được TẮT.
Điều này giống như một tụ điện hoạt động, mặc dù theo cách ngược lại, vì các tụ điện không đáp ứng với dòng điện ban đầu thay vì lưu trữ nó dần dần.
Do đó cuộn cảm và tụ điện bổ sung cho nhau khi được sử dụng cùng nhau trong một mạch điện tử.
Cuộn cảm với tụ điện
Một cuộn cảm về cơ bản sẽ hoạt động và tạo ra một đoạn ngắn ngang qua chính nó khi chịu một DC, trong khi cung cấp một phản ứng đối nghịch hoặc hạn chế khi áp dụng với AC.
Độ lớn của phản ứng hoặc lực đối nghịch này của một cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều hoặc xoay chiều được gọi là điện kháng của cuộn cảm.
Điện kháng trên sẽ phụ thuộc vào độ lớn của tần số và dòng điện xoay chiều, và sẽ tỷ lệ thuận với chúng.
Các cuộn cảm thường còn được gọi là cuộn dây vì tất cả các cuộn cảm chủ yếu được tạo thành từ các cuộn dây hoặc các vòng dây.
Thuộc tính đã thảo luận ở trên của một cuộn cảm về cơ bản liên quan đến sự đối lập của các mục nhập dòng điện tức thời qua nó được gọi là điện cảm của cuộn cảm.
Đặc tính này của một cuộn cảm có nhiều ứng dụng tiềm năng trong các mạch điện tử như để triệt tiêu tần số cao, triệt tiêu dòng điện đột biến, để làm nhiễu hoặc tăng điện áp, v.v.
Do tính chất triệt tiêu này của các cuộn cảm, chúng còn được gọi là 'cuộn cảm' đề cập đến hiệu ứng 'nghẹt thở' hoặc sự triệt tiêu do các thành phần này tạo ra đối với điện.
Cuộn cảm và tụ điện trong loạt
Như đã chỉ ra ở trên, một tụ điện và một cuộn cảm bổ sung cho nhau, có thể được mắc nối tiếp hoặc song song để thu được một số hiệu ứng rất hữu ích.
Hiệu ứng đặc biệt đề cập đến tính năng cộng hưởng của các thành phần này ở một tần số cụ thể có thể cụ thể cho sự kết hợp đó.
Khi được kết nối theo chuỗi như trong hình bên dưới, sự kết hợp sẽ cộng hưởng ở một tần số cụ thể tùy thuộc vào giá trị của chúng, dẫn đến việc tạo ra một trở kháng tối thiểu trên sự kết hợp.
Trong khoảng thời gian chưa đạt được điểm cộng hưởng, sự kết hợp sẽ tạo ra một trở kháng rất cao trên chính nó.
Trở kháng đề cập đến đặc tính đối nghịch với AC, tương tự như điện trở làm tương tự nhưng với DC.
Tụ điện cuộn cảm song song
Khi mắc song song (xem hình bên dưới), phản ứng ngược lại, ở đây trở kháng trở nên vô hạn tại điểm cộng hưởng và miễn là không đạt đến điểm này, mạch sẽ cung cấp trở kháng cực kỳ thấp cho dòng điện sau.
Bây giờ chúng ta có thể tưởng tượng tại sao trong các mạch bình, dòng điện qua sự kết hợp như vậy lại trở nên cao nhất và tối ưu tại thời điểm đạt được điểm cộng hưởng.
Đáp ứng cuộn cảm cho nguồn điện một chiều
Như đã thảo luận trong các phần trên, khi một cuộn cảm chịu tác động của dòng điện có một cực cụ thể, nó sẽ cố gắng chống lại nó trong khi nó được lưu trữ bên trong cuộn cảm dưới dạng năng lượng từ trường.
Đáp ứng này theo cấp số nhân, có nghĩa là thay đổi dần theo thời gian, trong đó điện trở của cuộn cảm là cực đại khi bắt đầu ứng dụng DC và giảm dần và chuyển dần về phía điện trở bằng 0 theo thời gian, cuối cùng đạt đến 0 ohm sau một thời gian nhất định tùy thuộc vào độ lớn của độ tự cảm (tỉ lệ thuận).
Phản ứng trên có thể được hình dung thông qua biểu đồ được trình bày bên dưới. Dạng sóng màu xanh lá cây cho thấy phản ứng Curren (Amp) qua cuộn cảm khi đặt một DC vào nó.
Có thể thấy rõ rằng dòng điện qua cuộn cảm lúc đầu bằng 0 và tăng dần đến giá trị cực đại khi nó tích trữ năng lượng từ tính.
Vạch màu nâu cho biết điện áp trên cuộn cảm giống nhau. Chúng ta có thể chứng kiến nó đạt cực đại khi công tắc BẬT ngay lập tức, giá trị này dần dần giảm xuống giá trị thấp nhất trong quá trình lưu trữ năng lượng cuộn cảm.
Đáp ứng cuộn cảm cho điện áp AC
Dòng điện xoay chiều hay xoay chiều không là gì khác ngoài dòng điện một chiều thay đổi cực tính của nó ở một tỷ lệ nhất định còn được gọi là tần số.
Một cuộn cảm sẽ phản ứng với AC chính xác theo cách đã giải thích ở trên, tuy nhiên vì nó sẽ chịu một cực thay đổi liên tục ở tần số nhất định, việc lưu trữ và giải phóng năng lượng điện bên trong cuộn cảm cũng sẽ tương ứng với tần số này dẫn đến hiện tại.
Độ lớn hoặc trở kháng này có thể được giả định là giá trị trung bình hoặc giá trị RMS của năng lượng điện cho và nhận liên tục qua cuộn cảm.
Do đó, trong ngắn hạn, phản ứng của cuộn cảm đối với AC sẽ giống như phản ứng của điện trở trong mạch DC.
Trước: Thiết bị Overunity đường dẫn song song Tiếp theo: Mạch điều khiển từ xa FM dựa trên DTMF
