Câu hỏi Cảm kháng và dung kháng chỉ phụ thuộc vào tần số dòng điện xoay chiều là nhận định đúng hay sai?

Reactions:Hải Quân và zmf94


Cảm kháng của cuộn cảm hay độ tự cảm của cuộn dây phụ thuộc vào tần số của điện áp đặt vào vì cảm kháng tỉ lệ với tần số.

Bạn đang xem: Cuộn cảm mắc trong mạch xoay chiều

Vậy suất điện động của cuộn cảm cho ta biết điều gì? ?

Tải xuống tệp điện tử cơ bản

Tới bây giờ chúng ta đã xem xét hoạt động của cuộn cảm được kết nối với nguồn điện một chiều và kỳ vọng hiện giờ chúng ta biết rằng lúc đặt điện áp một chiều qua cuộn cảm, thì sự tăng trưởng của dòng điện qua nó sẽ ko tăng. phải tức thời được xác định bởi cuộn cảm. hoặc trở lại trị giá suất điện động. Mời các bạn tham khảo với cungdaythang.com Làm ưng ý.

Ngoài ra, chúng ta thấy rằng dòng điện dẫn tiếp tục tăng cho tới lúc nó đạt tới điều kiện trạng thái ổn định tối đa sau năm hằng số thời kì. Dòng điện tối đa chạy qua cuộn dây chạm màn hình bị giới hạn bởi điện trở của cuộn dây tính bằng Ohms, và như chúng ta đã biết theo định luật Ohms, điều này được xác định bằng tỷ số giữa điện áp quá dòng, V / RẺ .

Lúc một điện áp xoay chiều được đặt qua cuộn cảm, dòng điện chạy qua nó hoạt động rất khác với dòng điện một chiều được đặt vào. Tác dụng của nguồn cung ứng hình sin tạo ra sự lệch pha giữa dạng sóng điện áp và dòng điện. Trong mạch điện xoay chiều chiều trái lại của dòng điện chạy qua các cuộn dây ko chỉ phụ thuộc vào độ tự cảm của cuộn dây nhưng còn phụ thuộc vào tần số của dạng sóng xoay chiều.

Chiều trái lại của dòng điện chạy qua cuộn dây trong mạch điện xoay chiều được xác định bởi điện trở xoay chiều, thường được gọi là Trở kháng (Z), của mạch. Nhưng điện trở luôn đi liền với mạch điện một chiều nên để phân biệt điện trở một chiều với điện trở xoay chiều, thuật ngữ trở kháng thường được sử dụng.

Cũng giống như điện trở, trị giá của điện trở cũng được đo bằng Ohm nhưng được ký hiệu là X (chữ hoa “X”), để phân biệt với trị giá điện trở thuần của.

Vì thành phần nhưng chúng ta quan tâm là một cuộn cảm, do đó điện trở của cuộn cảm được gọi là “điện cảm”. Nói cách khác, điện trở cuộn cảm lúc sử dụng trong mạch xoay chiều được gọi là Chống lại .

Chống lại biểu thị X PHỤC VỤ , là đặc tính trong mạch xoay chiều chống lại sự thay đổi của dòng điện. Trong hướng dẫn của chúng tôi về Tụ điện trong Mạch AC, chúng ta đã thấy rằng trong một mạch thuần điện dung, dòng điện Tôi CŨ Điện áp “pha sớm” bằng 90 o . Trong mạch điện xoay chiều thuần cảm thì hoàn toàn trái lại, dòng điện Tôi PHỤC VỤ Điện áp vận dụng “trễ pha” bằng 90 o hoặc (π / 2 rads).

Tải xuống


*

Trong đoạn mạch thuần cảm trên, cuộn cảm mắc trực tiếp qua nguồn điện xoay chiều. Lúc hiệu điện thế nguồn tăng và giảm theo tần số, thì suất điện động tự cảm cũng tăng và giảm trong cuộn dây theo sự thay đổi này.

Ta biết rằng độ tự cảm này tỉ lệ với vận tốc biến thiên của dòng điện qua cuộn cảm và lớn nhất lúc hiệu điện thế nguồn chuyển từ nửa chu kỳ dương sang nửa chu kỳ âm của nó hoặc trái lại tại các điểm, 0 o và 180 o dọc theo sóng sin.

Do đó, vận tốc thay đổi điện áp nhỏ nhất xảy ra lúc sóng sin xoay chiều truyền ở điện áp cực đại hoặc cực tiểu của nó. Tại các vị trí này trong chu kỳ dòng điện cực đại hoặc cực tiểu chạy qua mạch cuộn cảm và điều này được trình bày bên dưới.

Bạn có thể đọc thêm các bài viết kiến ​​thức khác Điện tử cơ bản tại liên kết in đậm bên dưới!


*

Các dạng sóng điện áp và dòng điện này cho thấy rằng đối với một mạch chạm màn hình, dòng điện trễ hơn điện áp một góc 90. o . Tương tự, chúng ta cũng có thể nói rằng điện áp dẫn bằng 90 o . Dù bằng cách nào thì biểu thức chung là dòng điện trễ như được hiển thị trong biểu đồ vectơ. Ở đây vectơ dòng điện và vectơ điện áp được dịch chuyển bằng 90 o . Dòng điện chậm hơn điện áp .

Chúng ta cũng có thể viết là, VẼ TRANH PHỤC VỤ = 0 o và Tôi PHỤC VỤ = -90 o cho điện áp, với VẼ TRANH PHỤC VỤ . Nếu dạng sóng điện áp được phân loại là sóng hình sin thì dòng điện, Tôi PHỤC VỤ có thể được phân loại là cosin âm và chúng ta có thể xác định trị giá của dòng điện tại bất kỳ thời khắc nào như sau:


*

Trong đó: tính bằng radian trên giây và t tính toán trong vài giây.

Vì dòng điện luôn là 90. đằng sau điện áp o Trong mạch điện chạm màn hình, chúng ta có thể tìm pha của dòng điện bằng cách biết pha của điện áp hoặc trái lại. Vì vậy, nếu chúng ta biết trị giá của VẼ TRANH PHỤC VỤ sau đó Tôi PHỤC VỤ 90. muộn o . Tương tự, nếu chúng ta biết trị giá của Tôi PHỤC VỤ sau đó VẼ TRANH PHỤC VỤ vì vậy phải dẫn trước 90 o . Lúc đó tỉ số giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong mạch chạm màn hình này sẽ tạo ra một phương trình xác định suất điện động chạm màn hình , X PHỤC VỤ của cuộn dây.


*

Chúng ta có thể viết lại phương trình trên cho Điện cảm của một cuộn cảm thành một dạng thân thuộc hơn sử dụng tần số phổ biến của nguồn cung ứng thay vì tần số góc tính bằng radian, và điều này được cho là:


*

Trong đó: là tần số và PHỤC VỤ là độ tự cảm của cuộn dây và 2πƒ = .

Từ phương trình trên cho điện kháng chạm màn hình, có thể thấy rằng nếu một trong hai Tính thường xuyên hoặc Điện cảm tăng, trị giá điện kháng chạm màn hình tổng thể cũng sẽ tăng. Lúc tần số tiến tới vô cùng, điện trở của cuộn cảm cũng sẽ tăng tới vô cùng hoạt động giống như một mạch hở.

Tuy nhiên, lúc tần số tiến gần tới 0 hoặc DC, cuộn cảm phản ứng về 0, hoạt động giống như ngắn mạch. Điều này có tức là điện trở chạm màn hình sau đó “tỉ lệ thuận” với tần số.

Nói cách khác, điện kháng chạm màn hình tăng theo tần số dẫn tới X PHỤC VỤ nhỏ ở tần số thấp và X PHỤC VỤ cao ở tần số cao và điều này được trình bày trong biểu đồ sau:


Độ dốc cho thấy rằng “Điện cảm cuộn cảm” của cuộn cảm tăng lúc tần số cung ứng trên nó tăng.

Do đó Cảm kháng của cuộn cảm tỉ lệ với tần số để: ( X PHỤC VỤ α )

Lúc đó, chúng ta có thể thấy rằng ở DC một cuộn cảm có điện kháng bằng ko (ngắn mạch), ở tần số cao một cuộn cảm có điện kháng vô hạn (hở mạch).

Một cuộn dây có độ tự cảm 150mH và cảm kháng bằng ko được mắc vào nguồn điện 100V, tần số 50Hz. Tính độ tự cảm của cuộn dây và cường độ dòng điện chạy qua nó.


Tới bây giờ chúng ta vẫn coi là cuộn dây thuần cảm, nhưng ko thể có cuộn cảm thuần vì tất cả các cuộn dây, rơle hay cuộn dây điện trở sẽ có một lượng điện trở nhất mực cho dù có nhỏ tới mức nào trong mối quan hệ với cuộn dây đang được sử dụng. Sau đó, chúng ta có thể nghĩ về cuộn dây đơn giản của chúng ta như một điện trở mắc tiếp nối với một điện cảm.

Trong đoạn mạch xoay chiều có cả hai cuộn cảm, PHỤC VỤ và điện trở RẺ ,Vôn VẼ TRANH sẽ là tổng phasor của hai điện áp thành phần, VẼ TRANH RẺ và VẼ TRANH PHỤC VỤ . Điều này có tức là sau đó dòng điện chạy qua cuộn dây sẽ vẫn giảm điện áp, nhưng một lượng nhỏ hơn 90. o phụ thuộc vào trị giá của VẼ TRANH RẺ và VẼ TRANH PHỤC VỤ .

Góc pha mới giữa điện áp và dòng điện được gọi là góc pha của mạch và được ký hiệu bằng tiếng Hy Lạp là phi, .

Để có thể tạo ra một giản đồ vectơ về mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện, cần phải tìm một tham chiếu hoặc thành phần chung. Trong đoạn mạch RL tiếp nối, cường độ dòng điện là dòng điện chung chạy qua mỗi linh kiện. Vectơ của đại lượng tham chiếu này thường được vẽ theo chiều ngang từ trái sang phải.

Từ các hướng dẫn của chúng tôi về điện trở và tụ điện, chúng ta biết rằng dòng điện và điện áp trong mạch điện trở xoay chiều đều “cùng pha” và do đó vectơ, VẼ TRANH RẺ được xếp chồng lên nhau để chia tỉ lệ trên dòng ngày nay hoặc dòng tham chiếu.

Ở trên, chúng ta cũng biết rằng dòng điện làm chậm điện áp trong mạch chạm màn hình và do đó vectơ, VẼ TRANH PHỤC VỤ rút ra 90 o trước tham chiếu ngày nay và có cùng thang đo với VẼ TRANH RẺ và điều này được hiển thị bên dưới.


Trong sơ đồ vectơ trên, có thể thấy rằng dòng OB đại diện cho dòng điện tham chiếu, dòng điện OA là hiệu điện thế của thành phần điện trở và cùng pha với dòng điện. Đường phố OC Hiển thị điện áp chạm màn hình ở phía trước 90 o so với dòng điện nên có thể thấy dòng điện trễ hơn điện áp một góc 90 o . Đường phố OD cho chúng ta kết quả hoặc điện áp cung ứng trên toàn mạch. Tam giác điện thế được suy ra từ định lý Pitago và được cho là:


Trong mạch điện một chiều, tỉ số giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện được gọi là độ tự cảm. Tuy nhiên, trong mạch điện xoay chiều, tỷ số này được gọi là Trở kháng , Z với đơn vị là Ohms. Trở kháng là tổng trở kháng đối với dòng điện trong “mạch xoay chiều” có chứa cả điện trở và điện kháng chạm màn hình.

Nếu chúng ta chia các cạnh của tam giác điện áp trên cho dòng điện, chúng ta thu được một tam giác khác có các cạnh biểu thị điện trở, điện kháng và trở kháng của cuộn dây. Tam giác mới này được gọi là “Tam giác tác động”.


Một cuộn dây điện từ có điện trở 30 Ohms và độ tự cảm 0,5H. Nếu cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây là 4 ampe. Tính toán,

một) Hiệu điện thế của nguồn nếu tần số là 50Hz.


Có một kiểu cấu hình tam giác khác nhưng chúng ta có thể sử dụng cho mạch chạm màn hình và đó là “Tam giác công suất”. Công suất trong mạch chạm màn hình được gọi là Công suất phản kháng hoặc chống lại vôn-amps Biểu tượng Var được đo bằng vôn-ampe. Trong đoạn mạch xoay chiều RL tiếp nối, dòng điện trễ pha một góc o .

Trong đoạn mạch xoay chiều thuần cảm, dòng điện lệch pha nhau 90. o so với điện áp cung ứng. Tương tự, tổng công suất phản kháng nhưng cuộn dây tiêu thụ sẽ bằng ko vì tất cả công suất tiêu thụ đều bị triệt tiêu bởi công suất chạm màn hình sinh ra. Nói cách khác, công suất thực tiễn tính bằng oát nhưng cuộn cảm thuần tiêu thụ ở cuối một chu kỳ hoàn chỉnh bằng 0, vì năng lượng vừa được lấy từ nguồn cung ứng vừa được trả lại cho nó.

Công suất phản kháng, ( Q ) của cuộn dây có thể được cho là: Tôi 2 x X PHỤC VỤ (tương tự như tôi 2 R trong mạch điện một chiều). Lúc đó ba cạnh của tam giác công suất trong đoạn mạch xoay chiều được trình diễn bằng công suất biểu kiến, ( S ), thực lực, ( P ) và công suất phản kháng ( Q ) như hình.


Xem xét rằng một cuộn cảm hoặc cuộn dây thực tiễn sẽ tiêu thụ năng lượng tính bằng watt vì trở kháng của cuộn dây tạo ra trở kháng, Z .

Cảm kháng của cuộn cảm

Hình Ảnh về: Cảm kháng của cuộn cảm

Video về: Cảm kháng của cuộn cảm

Wiki về Cảm kháng của cuộn cảm

Cảm kháng của cuộn cảm -

Cảm kháng của cuộn cảm hay độ tự cảm của cuộn dây phụ thuộc vào tần số của điện áp đặt vào vì cảm kháng tỉ lệ với tần số. Vậy suất điện động của cuộn cảm cho ta biết điều gì? ?

Tải xuống tệp điện tử cơ bản

Tới bây giờ chúng ta đã xem xét hoạt động của cuộn cảm được kết nối với nguồn điện một chiều và kỳ vọng hiện giờ chúng ta biết rằng lúc đặt điện áp một chiều qua cuộn cảm, thì sự tăng trưởng của dòng điện qua nó sẽ ko tăng. phải tức thời được xác định bởi cuộn cảm. hoặc trở lại trị giá suất điện động. Mời các bạn tham khảo với cungdaythang.com Làm ưng ý.

Ngoài ra, chúng ta thấy rằng dòng điện dẫn tiếp tục tăng cho tới lúc nó đạt tới điều kiện trạng thái ổn định tối đa sau năm hằng số thời kì. Dòng điện tối đa chạy qua cuộn dây chạm màn hình bị giới hạn bởi điện trở của cuộn dây tính bằng Ohms, và như chúng ta đã biết theo định luật Ohms, điều này được xác định bằng tỷ số giữa điện áp quá dòng, V / RẺ .

Lúc một điện áp xoay chiều được đặt qua cuộn cảm, dòng điện chạy qua nó hoạt động rất khác với dòng điện một chiều được đặt vào. Tác dụng của nguồn cung ứng hình sin tạo ra sự lệch pha giữa dạng sóng điện áp và dòng điện. Trong mạch điện xoay chiều chiều trái lại của dòng điện chạy qua các cuộn dây ko chỉ phụ thuộc vào độ tự cảm của cuộn dây nhưng còn phụ thuộc vào tần số của dạng sóng xoay chiều.

Chiều trái lại của dòng điện chạy qua cuộn dây trong mạch điện xoay chiều được xác định bởi điện trở xoay chiều, thường được gọi là Trở kháng (Z), của mạch. Nhưng điện trở luôn đi liền với mạch điện một chiều nên để phân biệt điện trở một chiều với điện trở xoay chiều, thuật ngữ trở kháng thường được sử dụng.

Cũng giống như điện trở, trị giá của điện trở cũng được đo bằng Ohm nhưng được ký hiệu là X (chữ hoa “X”), để phân biệt với trị giá điện trở thuần của.

Vì thành phần nhưng chúng ta quan tâm là một cuộn cảm, do đó điện trở của cuộn cảm được gọi là "điện cảm". Nói cách khác, điện trở cuộn cảm lúc sử dụng trong mạch xoay chiều được gọi là Chống lại .

Chống lại biểu thị X PHỤC VỤ , là đặc tính trong mạch xoay chiều chống lại sự thay đổi của dòng điện. Trong hướng dẫn của chúng tôi về Tụ điện trong Mạch AC, chúng ta đã thấy rằng trong một mạch thuần điện dung, dòng điện Tôi CŨ Điện áp "pha sớm" bằng 90 o . Trong mạch điện xoay chiều thuần cảm thì hoàn toàn trái lại, dòng điện Tôi PHỤC VỤ Điện áp vận dụng "trễ pha" bằng 90 o hoặc (π / 2 rads).

Tải xuống


Trong đoạn mạch thuần cảm trên, cuộn cảm mắc trực tiếp qua nguồn điện xoay chiều. Lúc hiệu điện thế nguồn tăng và giảm theo tần số, thì suất điện động tự cảm cũng tăng và giảm trong cuộn dây theo sự thay đổi này.

Ta biết rằng độ tự cảm này tỉ lệ với vận tốc biến thiên của dòng điện qua cuộn cảm và lớn nhất lúc hiệu điện thế nguồn chuyển từ nửa chu kỳ dương sang nửa chu kỳ âm của nó hoặc trái lại tại các điểm, 0 o và 180 o dọc theo sóng sin.

Do đó, vận tốc thay đổi điện áp nhỏ nhất xảy ra lúc sóng sin xoay chiều truyền ở điện áp cực đại hoặc cực tiểu của nó. Tại các vị trí này trong chu kỳ dòng điện cực đại hoặc cực tiểu chạy qua mạch cuộn cảm và điều này được trình bày bên dưới.

Bạn có thể đọc thêm các bài viết kiến ​​thức khác Điện tử cơ bản tại liên kết in đậm bên dưới!


Các dạng sóng điện áp và dòng điện này cho thấy rằng đối với một mạch chạm màn hình, dòng điện trễ hơn điện áp một góc 90. o . Tương tự, chúng ta cũng có thể nói rằng điện áp dẫn bằng 90 o . Dù bằng cách nào thì biểu thức chung là dòng điện trễ như được hiển thị trong biểu đồ vectơ. Ở đây vectơ dòng điện và vectơ điện áp được dịch chuyển bằng 90 o . Dòng điện chậm hơn điện áp .

Chúng ta cũng có thể viết là, VẼ TRANH PHỤC VỤ = 0 o và Tôi PHỤC VỤ = -90 o cho điện áp, với VẼ TRANH PHỤC VỤ . Nếu dạng sóng điện áp được phân loại là sóng hình sin thì dòng điện, Tôi PHỤC VỤ có thể được phân loại là cosin âm và chúng ta có thể xác định trị giá của dòng điện tại bất kỳ thời khắc nào như sau:


Trong đó: tính bằng radian trên giây và t tính toán trong vài giây.

Vì dòng điện luôn là 90. đằng sau điện áp o Trong mạch điện chạm màn hình, chúng ta có thể tìm pha của dòng điện bằng cách biết pha của điện áp hoặc trái lại. Vì vậy, nếu chúng ta biết trị giá của VẼ TRANH PHỤC VỤ sau đó Tôi PHỤC VỤ 90. muộn o . Tương tự, nếu chúng ta biết trị giá của Tôi PHỤC VỤ sau đó VẼ TRANH PHỤC VỤ vì vậy phải dẫn trước 90 o . Lúc đó tỉ số giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong mạch chạm màn hình này sẽ tạo ra một phương trình xác định suất điện động chạm màn hình , X PHỤC VỤ của cuộn dây.


Chúng ta có thể viết lại phương trình trên cho Điện cảm của một cuộn cảm thành một dạng thân thuộc hơn sử dụng tần số phổ biến của nguồn cung ứng thay vì tần số góc tính bằng radian, và điều này được cho là:


Trong đó: là tần số và PHỤC VỤ là độ tự cảm của cuộn dây và 2πƒ = .

Từ phương trình trên cho điện kháng chạm màn hình, có thể thấy rằng nếu một trong hai Tính thường xuyên hoặc Điện cảm tăng, trị giá điện kháng chạm màn hình tổng thể cũng sẽ tăng. Lúc tần số tiến tới vô cùng, điện trở của cuộn cảm cũng sẽ tăng tới vô cùng hoạt động giống như một mạch hở.

Tuy nhiên, lúc tần số tiến gần tới 0 hoặc DC, cuộn cảm phản ứng về 0, hoạt động giống như ngắn mạch. Điều này có tức là điện trở chạm màn hình sau đó "tỉ lệ thuận" với tần số.


Nói cách khác, điện kháng chạm màn hình tăng theo tần số dẫn tới X PHỤC VỤ nhỏ ở tần số thấp và X PHỤC VỤ cao ở tần số cao và điều này được trình bày trong biểu đồ sau:


Độ dốc cho thấy rằng "Điện cảm cuộn cảm" của cuộn cảm tăng lúc tần số cung ứng trên nó tăng.

Do đó Cảm kháng của cuộn cảm tỉ lệ với tần số để: ( X PHỤC VỤ α )

Lúc đó, chúng ta có thể thấy rằng ở DC một cuộn cảm có điện kháng bằng ko (ngắn mạch), ở tần số cao một cuộn cảm có điện kháng vô hạn (hở mạch).

Một cuộn dây có độ tự cảm 150mH và cảm kháng bằng ko được mắc vào nguồn điện 100V, tần số 50Hz. Tính độ tự cảm của cuộn dây và cường độ dòng điện chạy qua nó.


Tới bây giờ chúng ta vẫn coi là cuộn dây thuần cảm, nhưng ko thể có cuộn cảm thuần vì tất cả các cuộn dây, rơle hay cuộn dây điện trở sẽ có một lượng điện trở nhất mực cho dù có nhỏ tới mức nào trong mối quan hệ với cuộn dây đang được sử dụng. Sau đó, chúng ta có thể nghĩ về cuộn dây đơn giản của chúng ta như một điện trở mắc tiếp nối với một điện cảm.

Trong đoạn mạch xoay chiều có cả hai cuộn cảm, PHỤC VỤ và điện trở RẺ ,Vôn VẼ TRANH sẽ là tổng phasor của hai điện áp thành phần, VẼ TRANH RẺ và VẼ TRANH PHỤC VỤ . Điều này có tức là sau đó dòng điện chạy qua cuộn dây sẽ vẫn giảm điện áp, nhưng một lượng nhỏ hơn 90. o phụ thuộc vào trị giá của VẼ TRANH RẺ và VẼ TRANH PHỤC VỤ .

Góc pha mới giữa điện áp và dòng điện được gọi là góc pha của mạch và được ký hiệu bằng tiếng Hy Lạp là phi, .

Để có thể tạo ra một giản đồ vectơ về mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện, cần phải tìm một tham chiếu hoặc thành phần chung. Trong đoạn mạch RL tiếp nối, cường độ dòng điện là dòng điện chung chạy qua mỗi linh kiện. Vectơ của đại lượng tham chiếu này thường được vẽ theo chiều ngang từ trái sang phải.

Từ các hướng dẫn của chúng tôi về điện trở và tụ điện, chúng ta biết rằng dòng điện và điện áp trong mạch điện trở xoay chiều đều "cùng pha" và do đó vectơ, VẼ TRANH RẺ được xếp chồng lên nhau để chia tỉ lệ trên dòng ngày nay hoặc dòng tham chiếu.

Ở trên, chúng ta cũng biết rằng dòng điện làm chậm điện áp trong mạch chạm màn hình và do đó vectơ, VẼ TRANH PHỤC VỤ rút ra 90 o trước tham chiếu ngày nay và có cùng thang đo với VẼ TRANH RẺ và điều này được hiển thị bên dưới.


Trong sơ đồ vectơ trên, có thể thấy rằng dòng OB đại diện cho dòng điện tham chiếu, dòng điện OA là hiệu điện thế của thành phần điện trở và cùng pha với dòng điện. Đường phố OC Hiển thị điện áp chạm màn hình ở phía trước 90 o so với dòng điện nên có thể thấy dòng điện trễ hơn điện áp một góc 90 o . Đường phố OD cho chúng ta kết quả hoặc điện áp cung ứng trên toàn mạch. Tam giác điện thế được suy ra từ định lý Pitago và được cho là:


Trong mạch điện một chiều, tỉ số giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện được gọi là độ tự cảm. Tuy nhiên, trong mạch điện xoay chiều, tỷ số này được gọi là Trở kháng , Z với đơn vị là Ohms. Trở kháng là tổng trở kháng đối với dòng điện trong “mạch xoay chiều” có chứa cả điện trở và điện kháng chạm màn hình.

Nếu chúng ta chia các cạnh của tam giác điện áp trên cho dòng điện, chúng ta thu được một tam giác khác có các cạnh biểu thị điện trở, điện kháng và trở kháng của cuộn dây. Tam giác mới này được gọi là "Tam giác tác động".


Một cuộn dây điện từ có điện trở 30 Ohms và độ tự cảm 0,5H. Nếu cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây là 4 ampe. Tính toán,

một) Hiệu điện thế của nguồn nếu tần số là 50Hz.


Có một kiểu cấu hình tam giác khác nhưng chúng ta có thể sử dụng cho mạch chạm màn hình và đó là “Tam giác công suất”. Công suất trong mạch chạm màn hình được gọi là Công suất phản kháng hoặc chống lại vôn-amps Biểu tượng Var được đo bằng vôn-ampe. Trong đoạn mạch xoay chiều RL tiếp nối, dòng điện trễ pha một góc o .

Trong đoạn mạch xoay chiều thuần cảm, dòng điện lệch pha nhau 90. o so với điện áp cung ứng. Tương tự, tổng công suất phản kháng nhưng cuộn dây tiêu thụ sẽ bằng ko vì tất cả công suất tiêu thụ đều bị triệt tiêu bởi công suất chạm màn hình sinh ra. Nói cách khác, công suất thực tiễn tính bằng oát nhưng cuộn cảm thuần tiêu thụ ở cuối một chu kỳ hoàn chỉnh bằng 0, vì năng lượng vừa được lấy từ nguồn cung ứng vừa được trả lại cho nó.

Công suất phản kháng, ( Q ) của cuộn dây có thể được cho là: Tôi 2 x X PHỤC VỤ (tương tự như tôi 2 R trong mạch điện một chiều). Lúc đó ba cạnh của tam giác công suất trong đoạn mạch xoay chiều được trình diễn bằng công suất biểu kiến, ( S ), thực lực, ( P ) và công suất phản kháng ( Q ) như hình.


Xem xét rằng một cuộn cảm hoặc cuộn dây thực tiễn sẽ tiêu thụ năng lượng tính bằng watt vì trở kháng của cuộn dây tạo ra trở kháng, Z .

Cảm kháng của cuộn cảm hay độ tự cảm của cuộn dây phụ thuộc vào tần số của điện áp đặt vào vì cảm kháng tỉ lệ với tần số. Vậy suất điện động của cuộn cảm cho ta biết điều gì? ?

Tải xuống tệp điện tử cơ bản

Tới bây giờ chúng ta đã xem xét hoạt động của cuộn cảm được kết nối với nguồn điện một chiều và kỳ vọng hiện giờ chúng ta biết rằng lúc đặt điện áp một chiều qua cuộn cảm, thì sự tăng trưởng của dòng điện qua nó sẽ ko tăng. phải tức thời được xác định bởi cuộn cảm. hoặc trở lại trị giá suất điện động. Mời các bạn tham khảo với cungdaythang.com Làm ưng ý.

Ngoài ra, chúng ta thấy rằng dòng điện dẫn tiếp tục tăng cho tới lúc nó đạt tới điều kiện trạng thái ổn định tối đa sau năm hằng số thời kì. Dòng điện tối đa chạy qua cuộn dây chạm màn hình bị giới hạn bởi điện trở của cuộn dây tính bằng Ohms, và như chúng ta đã biết theo định luật Ohms, điều này được xác định bằng tỷ số giữa điện áp quá dòng, V / RẺ .

Lúc một điện áp xoay chiều được đặt qua cuộn cảm, dòng điện chạy qua nó hoạt động rất khác với dòng điện một chiều được đặt vào. Tác dụng của nguồn cung ứng hình sin tạo ra sự lệch pha giữa dạng sóng điện áp và dòng điện. Trong mạch điện xoay chiều chiều trái lại của dòng điện chạy qua các cuộn dây ko chỉ phụ thuộc vào độ tự cảm của cuộn dây nhưng còn phụ thuộc vào tần số của dạng sóng xoay chiều.

Chiều trái lại của dòng điện chạy qua cuộn dây trong mạch điện xoay chiều được xác định bởi điện trở xoay chiều, thường được gọi là Trở kháng (Z), của mạch. Nhưng điện trở luôn đi liền với mạch điện một chiều nên để phân biệt điện trở một chiều với điện trở xoay chiều, thuật ngữ trở kháng thường được sử dụng.

Cũng giống như điện trở, trị giá của điện trở cũng được đo bằng Ohm nhưng được ký hiệu là X (chữ hoa “X”), để phân biệt với trị giá điện trở thuần của.

Vì thành phần nhưng chúng ta quan tâm là một cuộn cảm, do đó điện trở của cuộn cảm được gọi là “điện cảm”. Nói cách khác, điện trở cuộn cảm lúc sử dụng trong mạch xoay chiều được gọi là Chống lại .

Chống lại biểu thị X PHỤC VỤ , là đặc tính trong mạch xoay chiều chống lại sự thay đổi của dòng điện. Trong hướng dẫn của chúng tôi về Tụ điện trong Mạch AC, chúng ta đã thấy rằng trong một mạch thuần điện dung, dòng điện Tôi CŨ Điện áp “pha sớm” bằng 90 o . Trong mạch điện xoay chiều thuần cảm thì hoàn toàn trái lại, dòng điện Tôi PHỤC VỤ Điện áp vận dụng “trễ pha” bằng 90 o hoặc (π / 2 rads).

Tải xuống


Trong đoạn mạch thuần cảm trên, cuộn cảm mắc trực tiếp qua nguồn điện xoay chiều. Lúc hiệu điện thế nguồn tăng và giảm theo tần số, thì suất điện động tự cảm cũng tăng và giảm trong cuộn dây theo sự thay đổi này.

Ta biết rằng độ tự cảm này tỉ lệ với vận tốc biến thiên của dòng điện qua cuộn cảm và lớn nhất lúc hiệu điện thế nguồn chuyển từ nửa chu kỳ dương sang nửa chu kỳ âm của nó hoặc trái lại tại các điểm, 0 o và 180 o dọc theo sóng sin.

Do đó, vận tốc thay đổi điện áp nhỏ nhất xảy ra lúc sóng sin xoay chiều truyền ở điện áp cực đại hoặc cực tiểu của nó. Tại các vị trí này trong chu kỳ dòng điện cực đại hoặc cực tiểu chạy qua mạch cuộn cảm và điều này được trình bày bên dưới.

Bạn có thể đọc thêm các bài viết kiến ​​thức khác Điện tử cơ bản tại liên kết in đậm bên dưới!


Các dạng sóng điện áp và dòng điện này cho thấy rằng đối với một mạch chạm màn hình, dòng điện trễ hơn điện áp một góc 90. o . Tương tự, chúng ta cũng có thể nói rằng điện áp dẫn bằng 90 o . Dù bằng cách nào thì biểu thức chung là dòng điện trễ như được hiển thị trong biểu đồ vectơ. Ở đây vectơ dòng điện và vectơ điện áp được dịch chuyển bằng 90 o . Dòng điện chậm hơn điện áp .

Chúng ta cũng có thể viết là, VẼ TRANH PHỤC VỤ = 0 o và Tôi PHỤC VỤ = -90 o cho điện áp, với VẼ TRANH PHỤC VỤ . Nếu dạng sóng điện áp được phân loại là sóng hình sin thì dòng điện, Tôi PHỤC VỤ có thể được phân loại là cosin âm và chúng ta có thể xác định trị giá của dòng điện tại bất kỳ thời khắc nào như sau:


Vì dòng điện luôn là 90. đằng sau điện áp o Trong mạch điện chạm màn hình, chúng ta có thể tìm pha của dòng điện bằng cách biết pha của điện áp hoặc trái lại. Vì vậy, nếu chúng ta biết trị giá của VẼ TRANH PHỤC VỤ sau đó Tôi PHỤC VỤ 90. muộn o . Tương tự, nếu chúng ta biết trị giá của Tôi PHỤC VỤ sau đó VẼ TRANH PHỤC VỤ vì vậy phải dẫn trước 90 o . Lúc đó tỉ số giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong mạch chạm màn hình này sẽ tạo ra một phương trình xác định suất điện động chạm màn hình , X PHỤC VỤ của cuộn dây.


Chúng ta có thể viết lại phương trình trên cho Điện cảm của một cuộn cảm thành một dạng thân thuộc hơn sử dụng tần số phổ biến của nguồn cung ứng thay vì tần số góc tính bằng radian, và điều này được cho là:


Trong đó: là tần số và PHỤC VỤ là độ tự cảm của cuộn dây và 2πƒ = .

Từ phương trình trên cho điện kháng chạm màn hình, có thể thấy rằng nếu một trong hai Tính thường xuyên hoặc Điện cảm tăng, trị giá điện kháng chạm màn hình tổng thể cũng sẽ tăng. Lúc tần số tiến tới vô cùng, điện trở của cuộn cảm cũng sẽ tăng tới vô cùng hoạt động giống như một mạch hở.

Tuy nhiên, lúc tần số tiến gần tới 0 hoặc DC, cuộn cảm phản ứng về 0, hoạt động giống như ngắn mạch. Điều này có tức là điện trở chạm màn hình sau đó “tỉ lệ thuận” với tần số.

Nói cách khác, điện kháng chạm màn hình tăng theo tần số dẫn tới X PHỤC VỤ nhỏ ở tần số thấp và X PHỤC VỤ cao ở tần số cao và điều này được trình bày trong biểu đồ sau:


Độ dốc cho thấy rằng “Điện cảm cuộn cảm” của cuộn cảm tăng lúc tần số cung ứng trên nó tăng.

Do đó Cảm kháng của cuộn cảm tỉ lệ với tần số để: ( X PHỤC VỤ α )

Lúc đó, chúng ta có thể thấy rằng ở DC một cuộn cảm có điện kháng bằng ko (ngắn mạch), ở tần số cao một cuộn cảm có điện kháng vô hạn (hở mạch).

Một cuộn dây có độ tự cảm 150mH và cảm kháng bằng ko được mắc vào nguồn điện 100V, tần số 50Hz. Tính độ tự cảm của cuộn dây và cường độ dòng điện chạy qua nó.


Tới bây giờ chúng ta vẫn coi là cuộn dây thuần cảm, nhưng ko thể có cuộn cảm thuần vì tất cả các cuộn dây, rơle hay cuộn dây điện trở sẽ có một lượng điện trở nhất mực cho dù có nhỏ tới mức nào trong mối quan hệ với cuộn dây đang được sử dụng. Sau đó, chúng ta có thể nghĩ về cuộn dây đơn giản của chúng ta như một điện trở mắc tiếp nối với một điện cảm.

Trong đoạn mạch xoay chiều có cả hai cuộn cảm, PHỤC VỤ và điện trở RẺ ,Vôn VẼ TRANH sẽ là tổng phasor của hai điện áp thành phần, VẼ TRANH RẺ và VẼ TRANH PHỤC VỤ . Điều này có tức là sau đó dòng điện chạy qua cuộn dây sẽ vẫn giảm điện áp, nhưng một lượng nhỏ hơn 90. o phụ thuộc vào trị giá của VẼ TRANH RẺ và VẼ TRANH PHỤC VỤ .

Góc pha mới giữa điện áp và dòng điện được gọi là góc pha của mạch và được ký hiệu bằng tiếng Hy Lạp là phi, .

Để có thể tạo ra một giản đồ vectơ về mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện, cần phải tìm một tham chiếu hoặc thành phần chung. Trong đoạn mạch RL tiếp nối, cường độ dòng điện là dòng điện chung chạy qua mỗi linh kiện. Vectơ của đại lượng tham chiếu này thường được vẽ theo chiều ngang từ trái sang phải.

Từ các hướng dẫn của chúng tôi về điện trở và tụ điện, chúng ta biết rằng dòng điện và điện áp trong mạch điện trở xoay chiều đều “cùng pha” và do đó vectơ, VẼ TRANH RẺ được xếp chồng lên nhau để chia tỉ lệ trên dòng ngày nay hoặc dòng tham chiếu.

Ở trên, chúng ta cũng biết rằng dòng điện làm chậm điện áp trong mạch chạm màn hình và do đó vectơ, VẼ TRANH PHỤC VỤ rút ra 90 o trước tham chiếu ngày nay và có cùng thang đo với VẼ TRANH RẺ và điều này được hiển thị bên dưới.


Trong sơ đồ vectơ trên, có thể thấy rằng dòng OB đại diện cho dòng điện tham chiếu, dòng điện OA là hiệu điện thế của thành phần điện trở và cùng pha với dòng điện. Đường phố OC Hiển thị điện áp chạm màn hình ở phía trước 90 o so với dòng điện nên có thể thấy dòng điện trễ hơn điện áp một góc 90 o . Đường phố OD cho chúng ta kết quả hoặc điện áp cung ứng trên toàn mạch. Tam giác điện thế được suy ra từ định lý Pitago và được cho là:


Trong mạch điện một chiều, tỉ số giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện được gọi là độ tự cảm. Tuy nhiên, trong mạch điện xoay chiều, tỷ số này được gọi là Trở kháng , Z với đơn vị là Ohms. Trở kháng là tổng trở kháng đối với dòng điện trong “mạch xoay chiều” có chứa cả điện trở và điện kháng chạm màn hình.

Nếu chúng ta chia các cạnh của tam giác điện áp trên cho dòng điện, chúng ta thu được một tam giác khác có các cạnh biểu thị điện trở, điện kháng và trở kháng của cuộn dây. Tam giác mới này được gọi là “Tam giác tác động”.


Một cuộn dây điện từ có điện trở 30 Ohms và độ tự cảm 0,5H. Nếu cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây là 4 ampe. Tính toán,

một) Hiệu điện thế của nguồn nếu tần số là 50Hz.


Có một kiểu cấu hình tam giác khác nhưng chúng ta có thể sử dụng cho mạch chạm màn hình và đó là “Tam giác công suất”. Công suất trong mạch chạm màn hình được gọi là Công suất phản kháng hoặc chống lại vôn-amps Biểu tượng Var được đo bằng vôn-ampe. Trong đoạn mạch xoay chiều RL tiếp nối, dòng điện trễ pha một góc o .

Trong đoạn mạch xoay chiều thuần cảm, dòng điện lệch pha nhau 90. o so với điện áp cung ứng. Tương tự, tổng công suất phản kháng nhưng cuộn dây tiêu thụ sẽ bằng ko vì tất cả công suất tiêu thụ đều bị triệt tiêu bởi công suất chạm màn hình sinh ra. Nói cách khác, công suất thực tiễn tính bằng oát nhưng cuộn cảm thuần tiêu thụ ở cuối một chu kỳ hoàn chỉnh bằng 0, vì năng lượng vừa được lấy từ nguồn cung ứng vừa được trả lại cho nó.

Công suất phản kháng, ( Q ) của cuộn dây có thể được cho là: Tôi 2 x X PHỤC VỤ (tương tự như tôi 2 R trong mạch điện một chiều). Lúc đó ba cạnh của tam giác công suất trong đoạn mạch xoay chiều được trình diễn bằng công suất biểu kiến, ( S ), thực lực, ( P ) và công suất phản kháng ( Q ) như hình.

Xem thêm: Bài Tập Cấu Hình Electron Nguyên Tử 53892, Bài Tập Về Cấu Hình Electron Lớp 10


Xem xét rằng một cuộn cảm hoặc cuộn dây thực tiễn sẽ tiêu thụ năng lượng tính bằng watt vì trở kháng của cuộn dây tạo ra trở kháng, Z .

#Cảm #kháng #của #cuộn #cảm

#Cảm #kháng #của #cuộn #cảm

#Cảm #kháng #của #cuộn #cảm

#Cảm #kháng #của #cuộn #cảm

#Cảm #kháng #của #cuộn #cảm

#Cảm #kháng #của #cuộn #cảm

#Cảm #kháng #của #cuộn #cảm


Tải thêm tài liệu liên quan đến bài viết Trong mạch điện xoay chiều cảm kháng của cuộn cảm phụ thuộc vào