I. Từ tin nhắn kín
Giả sử có một mạch kín c trong đó có dòng điện i mạnh. Dòng điện i gây ra từ trường và từ trường đó gây ra từ thông Φ đi qua c gọi là từ thông riêng của mạch. Rõ ràng từ thông này tỉ lệ với cường độ cảm ứng từ do i gây ra, nghĩa là tir tỉ lệ với i. Ta có thể viết: = li (25.1)
l là hệ số chỉ liên quan đến cấu tạo và kích thước của mạch kín c, gọi là hệ số tự cảm của c. Trong công thức (25.1), i tính ampe (a), Φ tính veebe (wb), và điện cảm l tính henry (h).
Ví dụ, có một ống dây dài l, tiết diện s gồm n vòng dây, trong đó có dòng điện cường độ i sinh ra từ trường đều. Cảm ứng từ b trong lòng ống dây được cho bởi:
b = 4π10-7 i\(\frac{n}{l}\)
Dễ dàng tính toán từ thông riêng của cuộn dây này và suy ra độ tự cảm theo đơn vị si: l = 4π10-7 is.\(\frac{n^{2}}{ l}\) (25.2 )
Công thức này dành cho ống luồn dây điện hình trụ có chiều dài l khá lớn so với đường kính tiết diện s. Cuộn dây có độ tự cảm l đáng kể được gọi là cuộn cảm hay cuộn cảm.
Hai. hiện tượng tự cảm ứng
1.Định nghĩa.
Có dòng điện cường độ i chạy trong mạch kín c: nếu vì một lí do nào đó cường độ i thay đổi thì từ thông riêng của c thay đổi thì tại x xuất hiện hiện tượng cảm ứng điện từ, hiện tượng này gọi là hiện tượng tự cảm
Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong mạch có dòng điện, trong đó sự thay đổi từ thông qua mạch là do cường độ dòng điện trong mạch thay đổi.
Trong mạch điện một chiều, hiện tượng tự cảm thường xảy ra khi đóng mạch (dòng điện tăng đột ngột) và khi mở mạch (dòng điện giảm xuống 0)
Trong mạch điện xoay chiều luôn xuất hiện hiện tượng tự cảm vì cường độ dòng điện xoay chiều luôn biến thiên theo thời gian.
Ba. Điện ô tô
1.Khi xuất hiện trong mạch một suất điện động tự cảm thì suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch đó gọi là suất điện động cảm ứng. Giá trị của nó được tính theo công thức chung:
Quảng cáo
etc = – \(\frac{\delta \phi }{\delta t}\)
Từ thông cụ thể được đưa ra bởi := li ở đâu
Vì l là hằng số nên = l ∆i
Vậy có công thức tính suất điện động của cuộn cảm:
etc = – l\(\frac{\delta \phi }{\delta t}\) (25.3)
Dấu âm trong (25.3) tuân theo định luật len-xơ
2. Năng lượng từ trường của cuộn dây cảm ứng
Khi ngắt k trong thí nghiệm thì đèn sáng trước rồi tắt. Điều này chứng tỏ trong đèn có sự giải phóng năng lượng. Năng lượng này là năng lượng tích lũy trong cuộn cảm khi có dòng điện chạy qua nó. Người ta đã chứng minh rằng khi một dòng điện có cường độ i chạy qua một cuộn dây thuần cảm, thì cuộn dây đó tích lũy một năng lượng được cung cấp bởi:
w = \(\frac{1}{2}\) li2 (25.4)
vi.Ứng dụng
Hiện tượng tự cảm có nhiều ứng dụng trong mạch điện xoay chiều. Cuộn cảm là linh kiện quan trọng trong mạch điện xoay chiều, bao gồm cả mạch dao động và máy biến áp..
