Cuộn cảm được sử dụng rất phổ biến trong nhiều thiết bị điện như máy biến áp, rơ le, và nhiều thiết bị khác. Tuy nhiên, bạn có biết cuộn cảm là gì, cấu tạo và công dụng của cuộn cảm ra sao và công dụng của nó như thế nào? Tất cả sẽ được Mr. Door giới thiệu ngay sau đây.
I/ Định nghĩa cuộn cảm là gì?
Cuộn cảm là một linh kiện điện tử thụ động, được tạo thành từ một dây dẫn quấn thành nhiều vòng. Lõi của dây dẫn có thể là không khí hoặc làm từ vật liệu dẫn từ. Khi dòng điện chạy qua cuộn cảm, nó sẽ sinh ra từ trường. Mặc dù có nhiều loại cuộn cảm khác nhau, cấu tạo của chúng thường tương đồng. Phần dây quấn được sơn lớp cách điện emay, và lõi của cuộn dây có thể là không khí hoặc làm từ các vật liệu dẫn từ như Ferrite, lõi thép kỹ thuật, v.v.
Ký hiệu của cuộn cảm trong mạch điện thường có dạng một đoạn xoắn, với các ký hiệu bổ sung để chỉ loại lõi sử dụng.
II/ Những đại lượng đặc trưng của cuộn cảm bao gồm:
- Hệ số tự cảm: Đây là đại lượng biểu thị suất điện động cảm ứng của cuộn dây khi có dòng điện biến thiên chạy qua.
- Cảm kháng: Là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện xoay chiều (AC) của cuộn dây.
- Điện trở thuần của cuộn dây: Là loại điện trở có thể đo lường bằng đồng hồ vạn năng. Nếu cuộn dây chất lượng tốt, điện trở thuần sẽ tương đối nhỏ so với cảm kháng. Điện trở thuần là điện trở hao tổn, sinh ra trong quá trình hoạt động và gây ra hiện tượng nhiệt làm nóng cuộn dây.
III/ Nguyên lý hoạt động
Trong bài viết này, chúng ta cũng sẽ tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của cuộn cảm:
- Đối với dòng điện một chiều: Dòng điện có cường độ và chiều không đổi (tần số bằng 0). Lúc này, cuộn cảm hoạt động như một điện trở có điện kháng gần bằng 0, hay nói cách khác, cuộn dây nối đoản mạch. Dòng điện trong cuộn dây sẽ tạo ra một từ trường (B) với cường độ và chiều không đổi.
- Đối với dòng điện xoay chiều: Khi mắc dòng điện xoay chiều với cuộn dây, dòng điện sẽ sinh ra một từ trường (B) biến thiên và một điện trường (E) biến thiên, luôn vuông góc với từ trường. Cảm kháng của cuộn dây sẽ thay đổi tùy theo tần số của dòng điện xoay chiều.
IV/ Phân loại cuộn cảm
Cuộn cảm là gì và có những loại nào? Dựa theo cấu tạo và phạm vi ứng dụng, cuộn cảm có thể được phân loại thành các nhóm chính như cuộn cảm âm tần, cuộn cảm cao tần, và cuộn cảm trung tần.
- Theo hình dáng: Có hai loại chính là cuộn cảm cắm và cuộn cảm dán.
- Theo cấu tạo: Gồm cuộn cảm có lõi và cuộn cảm không lõi.
- Theo ứng dụng: Bao gồm cuộn cảm cao tần và cuộn cảm âm tần.
Mặc dù có nhiều loại cuộn cảm, tất cả đều mang những tính chất chung của cuộn dây cảm ứng điện từ.
V/ Công dụng của cuộn cảm
Cuộn cảm hiện được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện và điện tử. Một số ứng dụng nổi bật của cuộn cảm bao gồm:
- Nam châm điện: Đây là một trong các ứng dụng đơn giản nhất của cuộn cảm. Khi có dòng điện đi qua, cuộn dây sẽ tạo ra từ trường. Bằng cách quấn một lõi thép đơn giản bên ngoài cuộn cảm và cho dòng điện đi qua, lõi thép này có thể hút được các kim loại khác nhau.
- Bộ lọc tần số: tách các thành phần tần số không cần thiết ra khỏi tín hiệu.
- Cảm biến tiệm cận: Cuộn cảm được sử dụng trong các cảm biến tiệm cận để dò kim loại và phát hiện vật thể ở gần mà không cần tiếp xúc vật lý.
- Máy biến áp: Một máy biến áp cơ bản được tạo từ hai cuộn cảm riêng biệt đặt gần nhau với phần lõi chung sử dụng từ thông. Chúng tạo ra EMF trong cuộn dây kia thông qua cảm ứng lẫn nhau và được dùng để tăng hay giảm điện áp trong truyền tải điện.
- Rơle điện từ: Là thiết bị công tắc điện tử có cuộn cảm tạo ra từ trường khi cuộn dây được cấp điện. Từ trường này kéo tiếp điểm để cho phép dòng điện chạy qua.
Ngoài ra, cuộn cảm còn được sử dụng trong các thiết bị như loa, micro, các động cơ điện, và mạch cảm biến kiểm soát đèn giao thông.
VI/ Hướng dẫn kiểm tra cuộn cảm
Cuộn cảm là gì và làm sao để đo lường và kiểm tra xem thiết bị này còn sử dụng được hay không? Để đo cuộn cảm, bạn có thể sử dụng các thiết bị như đồng hồ vạn năng, thang đo ohm hoặc chế độ đo thông mạch bằng cách đặt hai đầu của thiết bị vào hai đầu của cuộn cảm.
- Cuộn cảm còn sử dụng tốt: Điện trở sẽ giảm dần đến một giá trị nào đó rồi dừng lại, hoặc đồng hồ sẽ phát còi báo hiệu thông mạch.
- Cuộn cảm bị đứt, không sử dụng được: Điện trở sẽ không thay đổi và không có tín hiệu còi báo.
Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu cuộn cảm là gì, nắm được các thông tin về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của cuộn cảm trong đời sống hiện nay. Từ đó, bạn có thể hiểu rõ hơn về thiết bị linh kiện điện tử này và biết cách ứng dụng nó hiệu quả trong các loại máy móc và động cơ.
👉 Tham khảo các sản phẩm khác của Mr.Door tại đây:
