(1) (2)
Hình 2.2.5a. Hiệu ứng tự cảm
Khi đóng hoặc mở công tắc trong sơ đồ (1), từ thông trong cuộn dây sẽ thay đổi. Khi đó một sức điện động được sinh ra trong cuộn dây. Để tạo ra các điều kiện giống như vậy mà không làm cho dòng điện chạy qua cuộn dây này, ta dịch chuyển một nam châm ra vào một cuộn dây như thể hiện trong sơ đồ (2).
Chuyển động của một nam châm ra và vào một cuộn dây sẽ tạo ra sức điện động trong cuộn dây đó. Sức điện động này được tạo ra bất kể là có dòng điện chạy trong cuộn dây hay không.
Do đó, các thay đổi của từ thông sinh ra dòng điện hoặc đóng ngắt dòng điện qua cuộn dây này làm cho cuộn dây đó sinh ra sức điện động. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng tự cảm.
Hệ số tự cảm
- Từ thông: Φ=LiΦ=Li Với L: hệ số tự cảm
- Hệ số tự cảm của một ống dây dài đặt trong không khí: L=4π.10−7n2V=4π.10−7N2lSL=4π.10−7n2V=4π.10−7N2lS
Trong đó:
+ n: số vòng dây trên một đơn vị chiều dài của ống (n=Nl)(n=Nl) + V: thể tích của ống (V=lS)(V=lS)
+ S: tiết diện của ống dây (m2) - Đơn vị của hệ số tự cảm: Henri (H)
Suất điện động tự cảm
- Suất điện động được sinh ra do hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm
𝑒𝑡𝑐 = −L∆i ∆t Trong đó:
+ L: hệ số tự cảm
+ ∆i: Độ biến thiên cường độ dòng điện (A) + ∆t: Thời gian biến thiên cường độ dòng điện (s) + ∆i
∆t : tốc độ biến thiên cường độ dòng điện (A/s) - Ứng dụng của hiện tượng tự cảm:
Rơle điện từ là một công tắc điện tử có cuộn cảm tạo ra từ trường khi cuộn dây được cấp điện. Từ trường này kéo tiếp điểm cho phép dòng điện chạy qua.
Rờ le điện từ
Van điện từ solenoid (ứng dụng trên ô tô):
- Chúng ta có thể bắt gặp van điện từ mọi nơi trên xe ô tô. Đó có thể là:
Trong hộp số tự động AT: ECU sẽ dùng các van điện từ để điều khiển các dòng thủy lực tác động tới cơ cấu ly hợp hay phanh dải tạo các các tỷ số truyền mong muốn.
Kim phun nhiên liệu: Để đạt được tính chính xác về lượng nhiên liệu được phun vào buồng đốt, kỹ sư ô tô hiện nay đang lựa chọn van điện từ để đóng mở đầu kim phun.
Van EGR: Van điện từ cũng được ứng dụng trong hệ thống tuần hoàn khí thải EGR
Hệ thống treo khí nén: Đây là một hệ thống treo tích cực có thể thay đổi được độ cứng bằng việc thay đổi áp suất khí nén trong các bóng khí. Để có thể điều khiển tự động quá trình này cần có các van điện từ.
Hệ thống làm mát động cơ, hệ thống điều hòa, hệ thống bôi trơn cũng có mặt van điện từ với nhiệm vụ tiết lưu.