17 lượt xem

Tại sao cuộn cảm lại chặn được dòng điện cao tần và cho dòng điện một chiều đi qua? | Thiennhan

Tại sao một cuộn cảm chặn dòng điện tần số cao và cho phép dòng điện một chiều đi qua? Câu trả lời cho câu hỏi vật lý này là gì? Cùng Giai Ngô tìm hiểu nhé!

Tại sao một cuộn cảm chặn dòng điện tần số cao và cho phép dòng điện một chiều đi qua? Đây là câu hỏi khiến nhiều người băn khoăn khi nhắc đến cuộn cảm. Điều này được giải thích như thế nào? Hãy cùng Giai Ngô tìm hiểu nhé!

Cuộn cảm là gì?

Ý tưởng

Cuộn cảm (hoặc cuộn dây từ, cuộn cảm) là một thiết bị điện tử thụ động được sử dụng để lưu trữ từ trường. Thiết bị gồm một cuộn dây quấn quanh lõi sắt nhiều vòng. Lõi bên trong của dây dẫn có thể là không khí hoặc các vật liệu dẫn điện khác.

Nhà tài trợ

Khi một dòng điện chạy qua nó, một từ trường được tạo ra. Từ trường này gây ra cảm ứng để triệt tiêu sự thay đổi dòng điện trong cuộn dây. Một cuộn cảm có độ tự cảm (hoặc điện dung) L, được đo bằng đơn vị Henry (H).

Tại sao một cuộn cảm chặn dòng điện tần số cao và cho phép dòng điện một chiều đi qua?

Nhà tài trợ

Vai trò của cuộn cảm

Trong các mạch điện tử, cuộn cảm là một thiết bị được sử dụng để:

  • Cho dòng điện một chiều chạy qua đồng thời chặn dòng điện xoay chiều.
  • Ghép nối hoặc ghép song song các tụ điện để tạo thành mạch cộng hưởng, điều chỉnh thiết bị vô tuyến như tivi, radio, v.v.
  • Trong một mạch điện, một cuộn cảm được sử dụng để chặn dòng điện tần số cao.

Có thể thấy, cuộn cảm đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với hoạt động của các vi mạch điện tử. Điều này làm cho các thiết bị này hoạt động ổn định.

Cuộn dây thuần cảm chặn dòng điện cao tần vì?

Các cuộn dây điện cảm chặn dòng điện tần số cao do điện áp đầu vào cao.

Vậy dòng điện cao tần là gì? Dòng điện cao tần trong tiếng anh là “high frequency current”. Đây là dòng điện tần số cao (f) từ 10.000 hertz (Hz) trở lên.

Tại sao một cuộn cảm chặn dòng điện tần số cao và cho phép dòng điện một chiều đi qua?

Cuộn dây thuần cảm chặn dòng điện cao tần và cho dòng điện một chiều chạy qua vì: Khi dòng điện một chiều chạy qua cuộn cảm, lúc này chúng ta có thể hình dung dòng điện chạy qua một dây dẫn kim loại có điện trở chậm. Nếu điện trở thấp, dòng điện một chiều sẽ dễ dàng chạy qua.

Tại sao một cuộn cảm chặn dòng điện tần số cao và cho phép dòng điện một chiều đi qua?

Và nếu có dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn cảm thì cuộn cảm đó có độ tự cảm. Độ tự cảm là giá trị đặc trưng của cảm kháng của cuộn dây đối với dòng điện xoay chiều, ta có công thức sau:

ZL = 2πfL

Trong đó chúng tôi có:

  • ZL là độ tự cảm có đơn vị Ω.
  • f là tần số dòng điện, Hz.
  • L là độ tự cảm của cuộn dây, đơn vị là Henry (H).

Lý do cuộn cảm chặn dòng điện tần số cao là do các yếu tố sau:

Theo công thức tính suất điện động cuộn cảm ở trên, ta có: ZL = 2πfL.

Nếu là dòng điện một chiều chạy ở tần số dòng điện (f = 0 Hz) thì ZL = 0 Ω. Cuộn cảm không chặn dòng điện một chiều.

Nếu có dòng điện tần số cao chạy qua thì tần số f sẽ rất cao, do đó ZL cũng rất cao. Do đó, cuộn cảm chặn dòng điện tần số cao đi qua.

Cuộn cảm có cho phép dòng điện xoay chiều đi qua không?

Một cuộn cảm ngăn cản dòng điện xoay chiều đi qua. Đối với dòng điện xoay chiều, dòng điện trong cuộn cảm tạo ra từ trường và điện trường xoay chiều. Điện trường đó vuông góc với từ trường được tạo ra.

Lúc này, giá trị độ tự cảm của cuộn dây sẽ phụ thuộc vào sự biến thiên tần số của dòng điện xoay chiều. Một cuộn cảm ngăn cản sự đi qua của dòng điện xoay chiều,

Tác dụng của cuộn cảm trong mạch lọc nguồn

Tác dụng của cuộn cảm trong mạch lọc nguồn:

Hầu hết các bộ nguồn trong các mạch điện tử công nghiệp đều chứa tụ điện và cuộn cảm được sử dụng làm bộ lọc. Bộ lọc mạch cấp nguồn sẽ giảm gợn sóng đến mức điện áp DC đầu ra gần như thẳng hoặc DC thuần.

Trong một số mạch mà điện áp DC được chuyển đổi trở lại AC, điều quan trọng là phải loại bỏ tất cả các dấu vết của tần số điện áp đầu vào ban đầu.

Tại sao một cuộn cảm chặn dòng điện tần số cao và cho phép dòng điện một chiều đi qua?

Biết rằng cuộn cảm có tần số càng lớn thì giá trị điện cảm càng cao. Nhờ nguyên lý này mà người dùng có thể sử dụng linh kiện để lọc nhiễu mạch nguồn một cách hiệu quả.

Đồng thời, việc sử dụng cuộn cảm còn được thể hiện qua việc nó là chi tiết quan trọng để kết nối mạch cộng hưởng. Người dùng có thể kết nối chúng nối tiếp hoặc song song tùy theo nhu cầu.

Như vậy, bài viết trên đây đã đề cập đến những điều cần biết về cuộn cảm và vai trò của chúng đối với cuộc sống. Không cần giải thích, GiaNgo mong rằng sau bài viết bạn sẽ có thêm kiến ​​thức và hiểu rõ hơn về cách sử dụng thiết bị điện này nhé!