Tìm hiểu về cuộn cảm

Cuộn cảm là gì

Cuộn cảm là một thiết bị với lõi là vật liệu dẫn từ như ferrit, lõi thép kỹ thuật hoặc không khí được quấn thành nhiều vòng bởi một cuộn dây dẫn được sơn emay cách điện, sử dụng để chứa từ trường. Tuy không phải là thành phần phổ biến trong mạch điện tử nhưng nó có rất nhiều tác dụng trong mạch. Đây là một loại linh kiện điện tử thụ động vì chỉ khi có dòng điện chạy qua nó mới sinh ra từ trường.

Cuộn cảm còn có tên gọi khác là cuộn từ hay cuộn từ cảm.

Người ta đo độ từ cảm L của cuộn cảm hay còn gọi là từ dung, đơn vị đo của nó là Henry (ký hiệu là H)

Ký hiệu của cuộn cảm trong mạch điện có dạng một đoạn hình xoắn, phía trên nó là ký hiệu thể hiện loại lõi của cuộn cảm. Bạn có thể tham khảo hình bên dưới.

Cuộn cảm để làm gì? Tác dụng của nó?

Tác dụng của cuộn cảm trong mạch điện là để dẫn dòng điện một chiều hoặc để tạo thành mạch cộng hưởng khi ghép cuộn cảm nối tiếp hoặc song song với tụ điện. Ngoài ra nó còn có tác dụng chặn dòng điện cao tần trong mạch điện.

Người ta phân cuộn cảm thành 3 loại chính dựa trên cấu tạo và ứng dụng của nó là: cuộn cảm âm tần, cuộn cảm trung tần và cuộn cảm cao tần.

Tính chất nạp, xả của cuộn cảm

Cuộn cảm có thể nạp năng lượng dưới dạng từ trường khi ta cho dòng điện đi qua nó. Năng lượng này có thể tạo thành một điện áp cảm ứng được xả ra từ cuộn cảm. Chúng ta có thể làm một thí nghiệm nho nhỏ để kiểm tra tính chất này như hình bên dưới.

Khi khóa K1 đóng, dòng điện đi qua cuộn cảm và tạo từ trường trong nó, đồng thời bóng đèn sáng từ từ do cuộn dây sinh ra cảm kháng chống lại dòng điện. Sau đó ngắt khóa K1 và đóng khóa K2 thì năng lượng từ trường trong cuộn dây sẽ tạo điện áp cảm ứng phóng qua bóng đèn làm bóng đèn lóe sáng trong giây lát.

Ứng dụng của cuộn cảm

Có thể kể ra một số ứng dụng của cuộn cảm trong thực tế như:

Loa (speaker): Khi dòng điện âm tần đi qua cuộn cảm của loa thì nó sẽ tạo ra một từ trường biến thiên. Từ trường này sẽ bị từ trường của nam châm cố định bên trong loa đẩy ra đẩy vào làm cuộn dây cũng dao động theo. Cuộn dây dao động sẽ làm màng loa gắn với nó dao động theo và phát ra âm thanh.

Xem hình bên dưới

Micro: Có cấu tạo gần tương tự như loa nhưng cách hoạt động của nó thì ngược lại. Ở loa thì dòng điện chuyển thành âm thanh, còn ở micro thì âm thanh chuyển thành dòng điện. Do đó màng của micro có cấu tạo mỏng hơn màng loa để khi âm thanh tác động vào nó sẽ dễ dàng dao động.

Rơ le (relay): Cuộn dây trong rơ le sẽ biến đổi dòng điện thành từ trường. Từ trường được sinh ra sẽ tạo thành lực hút và dẫn đến lực cơ học đóng mở công tắc, đóng mở hành trình của thiết bị tự động…

Xem hình bên dưới