Trong bất kỳ mạch nào, khi đóng công tắc, nguồn của emf như cục pin sẽ bắt đầu đẩy điện tử trong toàn mạch. Vì vậy dòng điện sẽ được tăng lên để tạo ra từ thông sử dụng mạch. Từ thông này sẽ tạo ra một emf cảm ứng bên trong mạch để tạo ra từ thông hạn chế từ thông tăng dần. Chiều emf cảm ứng ngược chiều với pin nên cường độ dòng điện tăng dần chứ không phải tức thời. Emf cảm ứng này được gọi là tự cảm, nếu không thì emf quay lại. Bài viết này thảo luận tổng quan về hiện tượng tự cảm.
Tự cảm là gì?
Định nghĩa: Khi cuộn dây mang dòng điện có tính chất tự cảm, thì cuộn dây chống lại sự thay đổi của dòng điện được gọi là hiện tượng tự cảm. Điều này chủ yếu xảy ra khi e.m.f tự cảm ứng được tạo ra trong cuộn dây . Nói cách khác, nó có thể được định nghĩa là khi cảm ứng điện áp xuất hiện trong dây dẫn mang dòng điện.
Tự cảm
Khi dòng điện tăng hoặc giảm, e.m.f tự cảm sẽ kháng lại dòng điện. Về cơ bản, đường đi của e.m.f cảm ứng ngược với điện áp được đặt vào, nếu dòng điện đang tăng. Tương tự, đường dẫn của cảm ứng e.m.f có cùng hướng với điện áp đặt vào, nếu dòng điện giảm,
Đặc tính cuộn dây ở trên chủ yếu xảy ra khi dòng điện thay đổi là dòng điện xoay chiều nhưng không xảy ra đối với dòng điện ổn định hoặc dòng điện một chiều. Hiện tượng tự cảm cản trở dòng điện chạy luôn nên nó là một loại cảm ứng điện từ và đơn vị SI của tự cảm là Henry.
Lý thuyết tự cảm
Một khi dòng điện chạy qua cuộn dây, thì một từ trường có thể được tạo ra, do đó, từ trường này kéo dài ra bên ngoài dây và từ trường này có thể được kết nối qua các mạch khác. Từ trường có thể được hình dung giống như các vòng từ thông đồng tâm bao quanh dây dẫn. Những cái lớn hơn kết nối thông qua những cái khác từ các vòng bổ sung của cuộn dây cho phép tự ghép nối trong cuộn dây.
Tự cảm làm việc
Một khi dòng điện trong cuộn dây thay đổi, thì điện áp có thể tạo ra nhiều vòng khác nhau của cuộn dây.
Về mặt định lượng ảnh hưởng của điện cảm , công thức tự cảm cơ bản dưới đây định lượng hiệu ứng.
VL= −Ndϕdt
Từ phương trình trên,
‘VL’ là điện áp cảm ứng
‘N’ là không. số lượt trong cuộn dây
‘Dφ / dt’ là tốc độ thay đổi từ thông trong Webers / Second
Điện áp được tạo ra trong một cuộn cảm cũng có thể được tính theo độ tự cảm và tốc độ thay đổi dòng điện.
VL= −Ldidt
Tự cảm ứng là một loại phương pháp vận hành các cuộn dây đơn cũng như cuộn cảm. Một cuộn cảm có thể áp dụng trong các mạch RF vì nó chống lại tín hiệu RF và cho phép cung cấp Dc hoặc dòng điện ổn định.
Kích thước
Đơn vị của độ tự cảm là H (Henry), do đó chiều của tự cảm là MLhaiT-haiĐẾN-hai
Trong đó ‘A’ là diện tích mặt cắt ngang của cuộn dây
Sự sản sinh e.m.f cảm ứng trong một mạch có thể xảy ra vì sự thay đổi trong từ thông trong mạch liền kề của nó được gọi là cảm ứng lẫn nhau.
Chúng ta biết rằng E = ½ LIhai
Từ phương trình trên, L = 2E / Ihai
L = E / Ihai
= MLhaiT-hai/ĐẾN2 =MLhaiT-haiĐẾN-hai
Mối quan hệ giữa tự cảm và điện cảm lẫn nhau
Giả sử không. của cuộn dây ở cuộn sơ cấp là ‘N1’, chiều dài là ‘L’ và diện tích tiết diện là ‘A’. Khi dòng điện chạy qua nó là 'I', thì từ thông kết nối với nó có thể là
Φ = Từ trường * Diện tích hiệu dụng
Φ = μoN1I / l × N1A
Độ tự cảm của cuộn dây sơ cấp có thể được suy ra là
L1 = ϕ1 / I
L1 = μN12A / l
Tương tự, đối với cuộn thứ cấp
L2 = μN22A / l
Khi dòng điện ‘I’ cung cấp trong suốt ‘P’, thì cuộn dây nối từ thông ‘S’ là
ϕs = (μoN1I / l) × N2A
Hai cuộn dây có độ tự cảm lẫn nhau là
M = ϕs / I
Từ cả hai phương trình od
√L1L2 = μoN1N2A / l
Bằng cách đối chiếu điều này thông qua phương pháp điện cảm lẫn nhau, chúng ta có thể nhận được
M = √L1L2
Các nhân tố
Có khác nhau các yếu tố ảnh hưởng đến cuộn dây tự cảm bao gồm những điều sau đây.
- Quay trong cuộn dây
- Vùng cuộn cảm
- Chiều dài cuộn dây
- Vật liệu của cuộn dây
Quay trong cuộn dây
Độ tự cảm của cuộn dây chủ yếu phụ thuộc vào số vòng của cuộn dây. Vì vậy chúng tỉ lệ thuận với nhau như N ∝ L
Giá trị điện cảm cao khi số vòng trong cuộn dây cao. Tương tự, giá trị điện cảm thấp khi số vòng trong cuộn dây thấp.
Khu vực cuộn dây dẫn
Khi diện tích của cuộn cảm tăng lên thì độ tự cảm của cuộn dây sẽ tăng lên (L∝ N). Nếu khu vực cuộn dây cao, thì nó tạo ra không. của đường sức từ, do đó có thể hình thành từ thông. Do đó độ tự cảm cao.
Chiều dài cuộn dây
Khi từ thông gây ra trong cuộn dây dài thì nó nhỏ hơn từ thông cảm ứng trong cuộn dây ngắn. Khi từ thông cảm ứng giảm thì độ tự cảm của cuộn dây sẽ giảm. Vì vậy cảm ứng của cuộn dây tỷ lệ nghịch với độ tự cảm của cuộn dây (L∝ 1 / l)
Vật liệu của cuộn dây
Độ từ thẩm của vật liệu với cuộn dây được quấn sẽ có ảnh hưởng đến độ tự cảm và cảm ứng e. m.f. Vật liệu có tính thấm cao có thể tạo ra điện cảm ít hơn.
L ∝ μ0.
Chúng ta biết μ = μ0μr, thì L∝ 1 / μr
Ví dụ về tự cảm
Xét một cuộn cảm gồm dây đồng có 500 vòng và nó tạo ra 10 mili Wb từ thông khi dòng điện một chiều chạy qua nó 10 ampe. Tính hệ số tự cảm của dây.
Bằng cách sử dụng quan hệ chính của L & I, điện cảm của cuộn dây có thể được xác định.
L = (N Φ) / I
Cho rằng, N = 500 lượt
Φ = 10 mille Weber = 0,001 Wb.
I = 10 amps
Vậy độ tự cảm L = (500 x 0,01) / 10
= 500 Henry quốc gia
Các ứng dụng
Các ứng dụng của hiện tượng tự cảm bao gồm những điều sau đây.
- Điều chỉnh mạch
- Cuộn cảm dùng làm rơ le
- Cảm biến
- Hạt ferit
- Lưu trữ năng lượng trong một thiết bị
- Nghẹt thở
- Động cơ cảm ứng
- Bộ lọc
- Máy biến áp
Vì vậy, đây là tất cả về tổng quan về hiện tượng tự cảm . Khi dòng điện trong cuộn dây thay đổi thì từ thông liên kết qua cuộn dây cũng sẽ thay đổi. Trong những điều kiện này, một emf cảm ứng có thể được tạo ra trong cuộn dây. Vì vậy, emf này được gọi là tự cảm ứng. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, sự khác nhau giữa tự cảm và tương hỗ là gì?
