Công NghệLớp 12

Hệ số phẩm chất của cuộn cảm được xác định theo công thức nào?

Lời giải và đáp án chính xác nhất cho câu hỏi trắc nghiệm “Hệ số phẩm chất của cuộn cảm được xác định theo công thức nào?” kèm kiến thức tham khảo là tài liệu trắc nghiệm môn Công nghệ 12 hay và hữu ích.

Trắc nghiệm: Hệ số phẩm chất của cuộn cảm được xác định theo công thức nào?

A. Q = L/2πr

B. Q = 2πf/rL

Bạn đang xem: Hệ số phẩm chất của cuộn cảm được xác định theo công thức nào?

C. Q = 2πfL/r

D. Q = fL/2πr

Trả lời:

Đáp án đúng: C. Q = 2πfL/r

Hệ số phẩm chất của cuộn cảm được xác định theo công thức: Q = 2πfL/r

Giải thích:

– Hệ số phẩm chất (Q): đặc trưng cho tổn hao năng lượng trong cuộn cảm. Đó là tỉ số của cảm kháng (điện kháng) với điện trở thuần (r) của cuộn cảm ở một tần số (f) cho trước: Q = 2πfL/r

Kiến thức mở rộng về cuộn cảm

1. Cuộn cảm là gì?

Cuộn cảm (hay cuộn từ, cuộn từ cảm) là một loại linh kiện điện tử thụ động tạo từ một dây dẫn điện với vài vòng quấn, sinh ra từ trường khi có dòng điện chạy qua. Cuộn cảm có một độ tự cảm (hay từ dung) L đo bằng đơn vị Henry (H).

2. Cấu tạo của cuộn cảm

Cuộn cảm gồm một số vòng dây quấn lại thành nhiều vòng, dây quấn được sơn emay cách điện, lõi cuộn dây có thể là không khí, hoặc là vật liệu dẫn từ như Ferrite hay lõi thép kỹ thuật.

3. Ký hiệu và phân loại cuộn cảm

a. Kí hiệu của cuộn cảm

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.

b. Cách phân loại

Căn cứ theo cấu tạo và phạm vi ứng dụng thì cuộn cảm được chia thành 3 loại chính đó là:

+ Cuộn cảm âm tần.

+ Cuộn cảm trung tần.

+ Cuộn cảm cao tần.

Phân loại theo hình dáng ta có cuộn cảm loại cắm và cuộn cảm loại dán.

Căn cứ theo cấu tạo thì chúng ta có cuộn cảm loại lõi không khí, lõi ferit, lõi thép,….

4. Các đại lượng đặc trưng của cuộn cảm

a. Đại lượng 1: Hệ số tự cảm

– Hệ số tự cảm phản ánh sức điện động cảm ứng của cuộn dây, khi dòng điện biến thiên chạy qua. 

– Công thức xác định hệ số tự cảm là: L = ( µr.4.3,14.n2.S.10-7 ) / l

Trong đó, các đại lượng được ký hiệu trong công thức phản ảnh:

+ L : là hệ số tự cảm có đơn vị là Henrry (H)

+ n : là số vòng dây của cuộn dây dẫn

+ l : là chiều dài của cuộn dây tính bằng đơn vị chuẩn là mét (m)

+ S : là tiết diện của lõi tính theo đơn vị chuẩn bằng m2

+ µr : là hệ số từ thẩm của vật liệu tạo nên lõi dây

b. Đại lượng 2: Cảm kháng

Đại lượng thể hiện/ phản ảnh sự cản trở dòng điện của cuộn dây chính là cảm kháng. Chúng thể hiện điều này trong dòng điện xoay chiều. Công thức xác định được biểu diễn như sau: 

ZL = 2.314.f.L

Trong đó:

+ ZL là cảm kháng có đơn vị là Ω

+ f : là tần số của cuộn cảm với đơn vị là Hz

+ L : là hệ số tự cảm có đơn vị là Henry

5. Nguyên lý hoạt động cuộn cảm

Đối với dòng điện một chiều (DC), dòng điện có cường độ và chiều không đổi (tần số bằng 0). Cuộn dây hoạt động như một điện trở có điện kháng gần bằng không hay nói khác hơn cuộn dây nối đoản mạch. Dòng điện trên cuộn dây sinh ra một từ trường (B) có cường độ và chiều không đổi. 

Khi mắc điện xoay chiều (AC) với cuộn dây, dòng điện trên cuộn dây sinh ra một từ trường (B) biến thiên và một điện trường (E) biến thiên, nhưng luôn vuông góc với từ trường. Cảm kháng của cuộn dây phụ thuộc vào tần số của dòng xoay chiều.

Cuộn cảm L có đặc tính lọc nhiễu tốt cho các mạch nguồn DC có lẫn tạp nhiễu ở các tần số khác nhau tùy vào đặc tính cụ thể của từng cuộn dây, giúp ổn định dòng, ứng dụng trong các mạch lọc tần số.

6. Công dụng của cuộn cảm 

Hiện tại, cuộn cảm được ứng dụng sử dụng trong các thiết bị điện. Dưới đây là các thiết bị cần có sự xuất hiện của cuộn cảm.

  • Ứng dụng trong nam châm điện

Ứng dụng đầu tiên và cũng là phổ biến nhất của cuộn cảm chính là nam châm điện. Điều này dựa trên nguyên tắc tự trường. Khi có 1 lõi thép đơn giản quấn bên ngoài cuộn cảm, trường hợp có dòng điện đi qua, lõi thép hoàn toàn có thể hút các kim loại khác. Ngoài ra, chúng được ứng dụng trong động cơ điện, các loại thiết bị đồ chơi điện từ, tivi và loa của máy phát thanh. 

  • Ứng dụng trong Rơ le

Rơ le được cấu tạo bởi một cuộn cảm và 1 cơ cấu khí. Chúng hiện thường gồm 3 chân (Chân NC, NO và chân trung cơn). 

Tương tự như trong nam châm, từ trường tạo ra giúp chúng hút các kim loại khác. Trong trường hợp điện được cấp, chân NC và chân trung sẽ thông với nhau. Dòng điện có thể làm ngắt các điểm khác nhau trên mạch điện. Từ đó, con người có thể điều khiển các thiết bị khác.

  • Ứng dụng trong bộ lọc thông

Cuộn cảm có ứng dụng bộ lọc thông với khả năng lọc âm thanh (tạp âm). Trường hợp này gồm cuộn cảm L mắc nối tiếp với điện trở R. 

Mạch lọc tần số có thể thấy xuất hiện phổ biến trong cuộc sống. Chúng xuất hiện trong EQ của bộ lọc âm thanh và âm tần. Chẳng hạn xuất hiện trong loa dùng IC. Chúng có thể dùng cảm ứng điện từ để lọc các input và đưa ra output phù hợp. 

  • Ứng dụng trong nguồn xung và lọc điện áp xung

Hiện tại có 2 loại là nguồn xung tăng áp và nguồn xung hạ áp. Chúng sử dụng tính năng cản trở dòng điện để thực hiện nhiệm vụ này. 

  • Ứng dụng trong hoạt động của máy biến áp

Trong máy biến áp, cuộn cảm gồm 1 cuộn dây sơ cấp nối với cuộn dây thứ cấp. Như vậy, chúng có thể đưa ra điện áp được quấn quanh lõi biến áp. Khác biết với nguồn xung bởi đặc điểm cuộn dây trong máy biến áp thường được quấn bởi nhiều vòng. 

Hiện nay, máy biến áp được sử dụng để thay đổi hiệu điện thế. Chúng có thể tăng hoặc giảm hiệu điện thế tùy theo nhu cầu và mục đích sử dụng của khách hàng. Nguyên tắc khách hàng cần nắm được gồm: tăng điện thế đầu ra bằng việc giảm số vòng dây và tăng số vòng dây để giảm điện thế đầu ra.

Máy biến áp được xuất hiện rất nhiều trong đời sống và sản xuất. Đặc biệt trong trạm biến áp, máy có thể giúp hạ điện áp từ đường dây cao thế có hiệu điện thế lên đến hàng trăm kW. Nhờ đó, hạ xuống điện áp tiêu thụ trong cuộc sống hàng ngày. 

  • Ứng dụng trong motor

Cuộn cảm dùng trong motor nhằm biến đổi điện năng thành cơ năng. Chúng được tạo thành từ việc quấn 1 cuộn dây đồng quanh trục của motor. Sau đó, nhờ vào hiện tượng cảm ứng điện từ để tạo ra momen cho động cơ quay. Ứng dụng này có thể được sử dụng trong việc kiểm soát tín hiệu đèn giao thông. 

Đăng bởi: THPT Ninh Châu

Chuyên mục: Lớp 12, Công Nghệ 12

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button