Tại sao cuộn cảm lại chặn được dòng điện cao tần và cho dòng điện một chiều đi qua? Đây là câu hỏi được khá nhiều người quan tâm khi nói đến cuộn cảm. Điều này được lý giải như thế nào? Hãy cùng GiaiNgo tìm hiểu!
Cuộn cảm (hay cuộn từ, cuộn từ cảm) là một linh kiện điện tử thụ động dùng để chứa từ trường. Thiết bị được cấu tạo bởi một cuộn dây quấn quanh một lõi sắt nhiều vòng. Lõi trong của dây dẫn có thể là không khí hoặc các vật liệu dẫn từ.
Khi có dòng điện chạy qua sẽ sinh ra từ trường. Từ trường này tạo ra cảm ứng để hãm lại biến thiên dòng điện trong cuộn. Cuộn cảm có một độ tự cảm (hay từ dung) L đo bằng đơn vị Henry (H).
Trong mạch điện tử, cuộn cảm là vật dụng dùng để:
Có thể thấy, cuộn cảm đóng vai trò vô cùng quan trọng cho sự hoạt động của mạch điện tử. Nó giúp các thiết bị này có thể hoạt động được và ổn định.
Cuộn cảm chặn được dòng điện cao tần là do điện áp đặt vào lớn.
Vậy dòng điện cao tần là gì? Dòng điện cao tần trong tiếng Anh là “high-frequency current”. Đây là dòng điện có tần số (f) cao từ 10.000 hertz (Hz) trở lên.
Cuộn cảm chặn được dòng điện cao tần và cho dòng điện một chiều đi qua vì: Khi cho dòng điện một chiều đi qua cuộn cảm, lúc này chúng ta có thể hình dung như dòng điện chạy qua một dây dẫn kim loại có điện trở nhỏ. Mà điện trở nhỏ thì dòng điện một chiều sẽ dễ dàng đi qua.
Còn nếu khi cho dòng điện xoay chiều đi qua cuộn cảm, do cuộn cảm có cảm kháng. Cảm kháng là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở của cuộn dây đối với một dòng điện xoay chiều, ta có công thức như sau:
ZL = 2πfL
Trong đó ta có:
Sở dĩ cuộn cảm chặn được dòng điện cao tần là do yếu tố sau:
Theo công thức cảm kháng của cuộn cảm ở phần trên ta có: ZL= 2πfL.
Nếu là dòng điện một chiều chạy qua tần số của dòng điện (f = 0 Hz), lúc này ZL=0 Ω. Suy ra cuộn cảm không chặn được dòng điện một chiều.
Nếu là dòng điện cao tần chạy qua sẽ có tần số f rất lớn, suy ra ZL cũng rất lớn. Cho nên cuộn cảm chặn được dòng điện cao tần đi qua.
Cuộn cảm không cho dòng điện xoay chiều đi qua. Đối với dòng điện xoay chiều, dòng điện ở cuộn dây sinh ra một từ trường và một điện trường biến thiên. Điện trường đó vuông góc với từ trường được sản sinh ra.
Vào lúc này, giá trị cảm kháng của cuộn dây sẽ phụ thuộc vào sự biến thiên của tần số ở dòng xoay chiều. Cuộn cảm kháng ngăn cản không cho dòng điện xoay chiều đi qua,
Tác dụng của cuộn cảm trong mạch lọc nguồn:
Hầu hết các bộ nguồn được tìm thấy trong các mạch điện tử công nghiệp đều có tụ điện và cuộn cảm được sử dụng làm bộ lọc. Một bộ lọc trên mạch cung cấp điện sẽ giảm lượng gợn sóng đến điểm mà điện áp một chiều đầu ra gần như một đường thẳng, hoặc một chiều thuần túy.
Điều quan trọng trong một số mạch mà điện áp một chiều được chuyển đổi trở lại thành điện áp xoay chiều là tất cả các dấu vết của tần số ban đầu của điện áp đầu vào đều bị loại bỏ.
Được biết, tần số cuộn cảm càng cao thì giá trị cảm kháng càng cao. Nhờ vào nguyên lý này mà người dùng có thể sử dụng linh kiện để lọc nhiễu hiệu quả của mạch nguồn.
Đồng thời, công dụng của cuộn cảm còn được thể hiện ở việc đây là chi tiết quan trọng để ghép nối thành mạch cộng hưởng. Người dùng có thể ghép nối tiếp hoặc song song, tùy vào nhu cầu sử dụng.
Như vậy, bài viết trên đã cung cấp thông tin những điều cần biết về cuộn cảm và vai trò của chúng trong đời sống. Cũng như giải thích được GiaiNgo hi vọng sau bài viết bạn có thêm nhiều kiến thức và hiểu biết khi sử dụng thiết bị điện này!
