Biết tất cả về cuộn cảm (Tính toán điện cảm)

Hãy Thử Công Cụ CủA Chúng Tôi Để LoạI Bỏ Các VấN Đề





Trước khi biết định nghĩa và hoạt động của cuộn cảm là gì, chúng ta nên biết điện cảm là gì. Bất cứ khi nào một từ thông thay đổi được kết nối với cuộn dây của dây dẫn thì sẽ có một emf. Nếu một từ thông thay đổi được liên kết với cuộn dây của một vật dẫn thì sẽ có một lực điện từ (emf) gây ra trong nó. Độ tự cảm của cuộn dây có thể được định nghĩa là thuộc tính của cuộn cảm ứng lực điện từ do từ thông biến thiên nối với nó. Vì lý do này mà tất cả các cuộn dây điện có thể được coi là cuộn cảm. Một cách khác, cuộn cảm có thể được định nghĩa vì nó là một loại thiết bị được sử dụng để lưu trữ năng lượng dưới dạng từ trường. Bài viết này cung cấp thông tin ngắn gọn về cuộn cảm, hoạt động, tính toán độ dẫn và các ứng dụng.

Tính toán cuộn cảm và điện cảm

Tính toán cuộn cảm và điện cảm



Điện dẫn là gì?

Một cuộn cảm còn được gọi là cuộn cảm, cuộn cảm và cuộn cảm. Nó là một thành phần điện hai đầu cuối được sử dụng trong các điện và mạch điện . Một cuộn cảm được sử dụng để lưu trữ năng lượng dưới dạng từ trường. Nó bao gồm một dây, thường được xoắn thành một cuộn dây. Khi một dòng điện chạy qua nó, năng lượng được lưu trữ tạm thời trong cuộn dây. Một cuộn cảm tối cao có giá trị ngắn mạch đối với một chiều và tạo ra một lực ngược chiều đối với xoay chiều phụ thuộc vào tần số của dòng điện. Sự đối lập với dòng điện của một cuộn cảm có liên quan đến tần số của dòng điện chạy qua nó. Đôi khi cuộn cảm được ký hiệu là “cuộn dây” vì cấu tạo vật lý của cuộn cảm cực đại được thiết kế với các đoạn dây cuộn.


Cuộn cảm

Cuộn cảm



Cấu tạo của cuộn cảm

Một cuộn cảm thường bao gồm một cuộn dây với vật liệu dẫn điện, thường là dây đồng được bảo vệ bao quanh vật liệu nhựa hoặc vật liệu sắt từ. Độ từ thẩm cao của lõi sắt từ làm tăng từ trường và giới hạn triệt để đối với cuộn cảm, do đó làm tăng độ tự cảm. Các cuộn cảm tần số thấp được chế tạo giống như máy biến áp, với các tâm bằng thép điện được dát mỏng để ngăn dòng điện xoáy.

Ferit mềm được sử dụng rộng rãi cho các lõi trên tần số âm thanh. Trong khi đó, chúng không giải quyết tận gốc tổn thất năng lượng lớn ở tần số cao. Cuộn cảm có nhiều hình dạng khác nhau. Hầu hết các cuộn cảm được thiết kế với một dây từ được bao quanh một cuộn ferit với dây có thể nhìn thấy ở bên ngoài, trong khi một số cuộn dây hoàn toàn bằng ferit và được ghi là 'được che chắn'. Một số loại cuộn cảm có lõi thay đổi được, cho phép thay đổi độ tự cảm.

Cấu tạo của cuộn cảm

Cấu tạo của cuộn cảm

Các cuộn cảm nhỏ có thể được cố định trực tiếp vào PCB ( bảng mạch in ) bằng cách đặt dấu vết trong một thiết kế cong. Các cuộn cảm có giá trị nhỏ cũng có thể được xây dựng trên IC ( Mạch tích hợp ) sử dụng các quy trình tương tự được sử dụng để tạo bóng bán dẫn. Tuy nhiên, kích thước nhỏ hạn chế độ tự cảm và nó phổ biến trong các mạch khác nhau như con quay hồi chuyển bao gồm tụ điện & thành phần hoạt động để thực hiện tương tự như một cuộn cảm.

Mạch tương đương của cuộn cảm

Cuộn cảm được chế tạo bằng các linh kiện vật lý và khi mắc các thiết bị này trong mạch điện xoay chiều, cuộn cảm sẽ xuất hiện cuộn cảm thuần. Một mạch chung của một cuộn cảm được hiển thị dưới đây. Nó bao gồm một cuộn cảm lý tưởng với một thành phần điện trở song song, đáp ứng với AC. Thành phần điện trở dòng điện một chiều mắc nối tiếp với cuộn cảm, và một tụ điện được đặt trên toàn bộ cụm và biểu thị điện dung tồn tại do các cuộn dây cuộn dây gần nhau.


Mạch tương đương của cuộn cảm

Mạch tương đương của cuộn cảm

Công thức tính điện cảm

Các biến thứ nguyên và hằng số vật lý sau đây được sử dụng để áp dụng cho các công thức. Các đơn vị cho công thức cũng được đưa ra ở cuối phương trình. Ví dụ [in, uH] có nghĩa là chiều dài tính bằng inch và độ tự cảm tính bằng Henries.

  • Điện dung được ký hiệu là C
  • Độ tự cảm được ký hiệu là L
  • Số lượt được ký hiệu là N
  • Năng lượng được ký hiệu bằng W
  • Tính hoán vị tương đối được ký hiệu là εr
  • Giá trị của ε0 là 8,85 x 10-12 F / m Độ thấm tương đối được ký hiệu là µr
  • Giá trị của µ0 là 4π x 10-7 H / m
  • Một mét bằng 3,2808 foot và một foot bằng 0,3048 mét
  • Một mm bằng 0,03937 inch và một inch bằng 25,4 mm
  • Ngoài ra, dấu chấm được sử dụng để chỉ định phép nhân nhằm tránh sự mơ hồ.

Công thức tính toán điện cảm để kết nối cuộn cảm mắc nối tiếp và song song được hiển thị bên dưới. Và cũng có một phương trình bổ sung được đưa ra cho các cấu hình khác nhau của cuộn cảm.

Điện cảm cho cuộn cảm nối tiếp nối tiếp

Trong cuộn cảm mắc nối tiếp, độ tự cảm toàn phần bằng suất cảm riêng.

Cuộn cảm trong loạt

Cuộn cảm trong loạt

Tổng LT = L1 + L2 + L3 + …………. + LN [H]

Điện cảm cho cuộn cảm được kết nối song song

Tổng cảm của các cuộn cảm mắc song song tương đương với tổng nghịch đảo của các cuộn cảm riêng biệt.

Cuộn cảm được kết nối song song

Cuộn cảm được kết nối song song

1 / Ltotal = 1 / L1 + 1 / L2 + ………… + 1 / LN [H]

Điện cảm cho cuộn cảm tiết diện hình chữ nhật

Công thức điện cảm cho cuộn cảm tiết diện hình chữ nhật được cho dưới đây

Cuộn cảm tiết diện hình chữ nhật

Cuộn cảm tiết diện hình chữ nhật

L = 0,00508.μr. N2.h.ln (b / a) [in, μH]

Điện cảm của cáp đồng trục

Công thức điện cảm cho Điện cảm cáp đồng trục được đưa ra dưới đây

Điện cảm của cáp đồng trục

Điện cảm của cáp đồng trục

L = μ0. μr.l / 2.π. ln (b / a) [in, μH]
L = 0,140.l.μr.l / 2.π. log10 (b / a) [ft, μH]
L = 0,0427. l .μr. log10 (b / a) [m, μH]

Điện cảm của dây thẳng

Các phương trình sau được sử dụng khi chiều dài của dây dài hơn đường kính của dây. Công thức sau được sử dụng cho các tần số thấp - lên đến khoảng VHF

Điện cảm của dây thẳng

Điện cảm của dây thẳng

L = 0,00508. l. μr. [ln (2.l / a) -0,75] [in, μH]

Phương trình sau được sử dụng cho VHF trên, hiệu ứng da ảnh hưởng đến 3/4 trong phương trình trên để có được sự thống nhất.

L = 0,00508. l. μr. [ln (2.l / a) -1] [in, μH]

Các ứng dụng của cuộn cảm

Nói chung, ứng dụng của các loại cuộn cảm khác nhau chủ yếu bao gồm cho

  • Các ứng dụng công suất cao
  • Máy biến áp
  • Ngăn chặn tín hiệu nhiễu
  • Cảm biến
  • Bộ lọc
  • Tần số vô tuyến
  • Lưu trữ năng lượng
  • Sự cô lập
  • Động cơ

Vì vậy, đây là tất cả về những gì cuộn cảm, cấu trúc, cuộn cảm làm việc. Bằng cách nào đó, việc sử dụng các thiết bị này được kiểm soát do khả năng bức xạ nhiễu điện từ của nó. Ngoài ra, đó là một tác dụng phụ khiến thiết bị hơi lệch khỏi nó là hành vi thực tế. Ngoài ra, mọi thắc mắc liên quan đến khái niệm này hoặc máy tính cuộn cảm, vui lòng phản hồi của bạn bằng cách bình luận trong phần bình luận bên dưới Đây là một câu hỏi cho bạn, chức năng của cuộn cảm là gì?

Tín ảnh: