TIN TỨC

Nguồn gốc và cấu tạo của cuộn cảm ứng từ

03
Th7

Cuộn cảm ứng từ còn được biết đến với tên gọi là cuộn cảm từ. Sự ra đời và xuất hiện của chúng đã làm thay đổi diện mạo của kỹ thuật điện. Không chỉ nhỏ gọn và đa năng, sản phẩm này còn có tính ổn định và bền bỉ cao. Nhờ đó, góp phần đáng kể vào tốc độ phát triển kinh ngạc của khoa học – kỹ thuật.

Cấu tạo và công dụng chính của cuộn cảm ứng từ

Sản phẩm này vốn là một linh kiện điện tử. Chúng được hình thành từ những vòng của một dây dẫn được quấn lại. Lõi thường được làm từ chất liệu có độ dẫn từ cao, không khí. Từ trường được sinh ra sẽ giúp điều hướng và điều chỉnh cường độ dòng điện của mạch. Ngoài ra, chúng còn giúp dòng điện xoay chiều hoặc một chiều đi qua, chặn dòng điện cao tần. Độ tự cảm hay tự dung của thiết bị này được đo bằng đơn vị Henry (H). Cuộn cảm trong một số trường hợp có kích thước rất to lớn khi ứng dụng trong các trạm tải điện hay nhà máy.

Cuộn cảm từ trong mạch điện
Cuộn cảm ứng từ được sử dụng chủ yếu và là bộ phận chính trong các mạch điện tử

Cấu tạo

Nhìn chung, các cuộn cảm ứng từ đều được cấu thành từ hai phần chính như sau:

  • Phần lõi cuộn dây: được chế tạo từ những vật liệu có tính dẫn từ tốt, cao như sắt non, thép, đồng hoặc không khí.
  • Phần dây của cuộn: thường được làm từ vật liệu có khả năng dẫn điện tốt và ổn định. Theo đó, số vòng dây, kích thước, hình dạng và chất liệu khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu lẫn nhu cầu sử dụng.

Thêm vào đó, cuộn cảm còn được gắn thêm 2 chân để cố định vào mạch điện tử. Chúng sẽ đóng vai trò như một tụ điện. Thiết bị này sẽ bị biến đổi tần số khi có sự xuất hiện của điện dung và điện trở. Trong đó, điện dung chỉ xuất hiện khi các sợi dây được cuốn chặt vào lõi.

Những công dụng chủ yếu của cuộn cảm ứng từ là gì?

  • Chặn các dòng điện cao tần có trong mạch điện
  • Tạo thành mạch cộng hưởng khi ghép song song hoặc nối tiếp với tụ điện
  • Điều chỉnh các thiết bị vô tuyến như tivi, radio, máy vi tính, smartphone,…
  • Đóng vai trò như một rơle đối với dòng điện 1 chiều và xoay chiều

Về khoản công dụng, chúng có một số điểm tương đồng nhất định so với Rơ – le điện từ.

Nguyên lý hoạt động của cuộn cảm trong mạch điện tử

Thiết bị này có nguyên lý hoạt động đa dạng tùy theo loại dòng điện và nhu cầu. Có thể phân loại chúng theo như bên dưới đây:

  • Khi áp dụng với dòng điện một chiều (DC): Khi tần số rơi xuống còn 0 thì cuộn cảm từ sẽ hoạt động như một tụ điện trở. Lúc này, điện kháng sẽ ở mức 0 hoặc cuộn dây nối sẽ bị đoản mạch. Cuộn dây dẫn sẽ xuất hiện từ trường và có chiều cũng như cường độ dòng điện không đổi.
  • Khi áp dụng với dòng điện xoay chiều (AC): sẽ sinh ra một từ trường ứng với một điện trường biến thiên vuông góc với từ trường đó. Tần số cảm ứng điện từ sẽ ảnh hưởng đến điện kháng của cuộn cảm từ.
  • Cuộn cảm L: có độ ổn định cao nhất, khả năng lọc nhiễu các mạch điện tử DC tốt. Do đó, loại này thường được sử dụng phổ biến trong các mạch lọc tần số.
Hình dạng và cấu tạo chung của phần lớn các loại cuộn cảm từ trên thị trường hiện nay

Ứng dụng của cuộn cảm ứng từ trong các thiết bị điện ngày nay

Trong nam châm điện

Cấu tạo của nam châm điện gồm có một lõi bằng thép hoặc sắt được quấn bên ngoài cuộn cảm. Khi cho dòng điện chạy qua thì chúng có tác dụng như một nam châm hút sắt. Cũng vì yếu tố này mà phần lớn các loại nam châm điện đều sử dụng dòng điện một chiều (DC).

Trong máy biến áp

Ứng dụng cuộn cảm trong máy biến áp sẽ giúp giảm hiệu điện thế hàng trăm kW xuống mức điện áp dân dụng. Điều này được thực hiện là nhờ vào cuộn cảm từ được nối với cuộn dây thứ cấp của máy. Từ đó, căn chỉnh phù hợp cường độ dòng điện và mức điện áp của các hộ gia đình.

Cuộn cảm từ trong Rơle

Rơ le là một ứng dụng vô cùng phổ biến của cuộn cảm trong thực tế. Cấu tạo chính gồm có 1 cuộn cảm, 1 chân NC, NO và trung cơn. Do đó, về cơ bản, các rơ le vẫn có khả năng hút kim loại như nam châm điện. Tuy nhiên, công dụng chính của thiết bị này là đóng cắt những dòng điện lớn mà mạch điện khó hoặc không thể làm được.

Trong Motor

Cuộn cảm ứng từ được xem là thiết bị chính biến đổi động năng thành cơ năng trong các động cơ. Motor được sử dụng chủ yếu trong các máy bơm, máy xúc và nhiều loại máy móc công nghiệp khác. Trong thực tế, các cuộn cảm thường được áp dụng trong các đèn tín hiệu hay đèn ô tô, xe máy.

Hy vọng rằng những kiến thức thú vị ở trên sẽ giúp ích cho bạn trong đời sống hàng ngày.

XEM THÊM CÁC BÀI VIẾT HỮU ÍCH KHÁC VỀ NAM CHÂM: