3. Cuộn cảm L(Inductor L)
3.2. cấu tạo vă phđn loạ
Cuộn cảm đơn giản nhất lă một cuộn dđy có bọc verni câch diện, còn gọi lă dđy emay. Đđy chính lă cuộn cảm khơng có lõi, cuộn cảm lõi khơng khí. Để tăng thím hệ số tự cảm, ta quấn cuộn dđy emay lín một lõi từ (Hính 2.25). Nếu hoạt động ở đm tần lõi năy lă sắt từ băng tole silic, Nếu hoạt động ở tần số cao lõi năy lă ferit hạt nĩn.
38 Để có cuộn cảm biến đổi điện cảm thì lõi năy được thiết kế để có thể di chuyển văo ra trong ống dđy. Nhờ thế ta có thể điều chỉnh chính xâc câc tham số của mạch điện.
Cuộn cảm có thể chế tạo với hình thức như điện trở vă cũng được ghi trị số bằng bảng mê mău như điện trở.
Về cấu tạo cuộn cảm có thể chia lăm câc loại sau: cuộn cảm khơng có lõi, cuộn cảm có lõi bằng bột từ ĩp, cuộn cảm có lõi bằng sắt từ vă cuộn cảm có biến đổi điện cảm.
Có một số loại cuộn cảm có hình dạng tương tự như điện trở. Quy định mău vă câch đọc mău đều tương tự như đối với câc điện trở. Khi dùng cuộn cảm ta còn chú ý đến hệ số phẩm chất của cuộn cảm.
Hình 2.26 cho ta hình dạng của câc loại cuộn cảm cao tần.
Hình 2.26: Hình dạng của câc loại cuộn cảm cao tần
Tóm tắt chương
RCL được gọi lă linh kiện thụ động, dòng điện, điện âp...phụ thuộc tuyến tính văo nhau. Câc linh kiện RCL hỗ trợ cho câc linh kiện tích cực lăm việc.
Điện trở lă câc linh kiện điện tử mắc trong mạch điện để hạn chế hoặc điều chỉnh dòng điện. Khi dịng điện đi qua điện trở nó sẽ gđy sụt âp, nhờ đó ta có thể dễ dăng xâc định mức dòng vă mức âp cung cấp cho câc linh kiện khâc theo đúng u cầu. Ngoăi ra nó cịn dùng lăm tải cho câc linh kiện tích cực như Transistor chảng hạn. Điện trở viết tắt lă R (Resistor) ký hiệu trín câc sơ đồ xem hình 2.1.
39 Điện trở than nhồi được sản xuất với rị số từ văi ohm đến hăng megohm, có cơng suất từ 1/8W đến hăng chục Watt. Điện trở măn mỏng gồm điện trở măn carbon vă điện trở măn kim loại. Điện trở dđy quấn có cơng suất chịu đựng rất lớn nhưng trị số danh định bĩ, tối đa lă văi kΩ. Điện trở có một số tham số sau: Trị số danh định được ghi bằng mău (xem bảng mê mău). Sai số: Câc sai số: ± 5%, ±10% vă ±20%. Công suất chịu đựng 1/8W,1/4W, 1/2W, 1W, 2W...Hệ số nhiệt độ: có hệ số nhiệt độ dương, vă hệ số nhiệt độ đm. Mỗi điện trở được ghi bằng 3,4 hoặc 5 vịng mău. Trong đó vịng mău thứ nhất lă số thứ nhất; vòng thứ hai lă số thứ hai; vòng thứ ba lă nhđn với, vòng thừ tư lă sai số
Biến trở lă loại điện trở có thể điều chỉnh được trị số. Được viết tắt trín sơ đồ lă VR (Variable Resistor), ký hiệu xem hình 2.6. Được dùng lăm cầu phđn âp vă phđn dòng.
Tụ điện lă linh kiện mắc trong mạch điện để tích trữ điện năng. Được dùng để ngăn dòng điện một chiều dẫn dòng điện xoay chiều, để lọc điện, để tạo thănh khung dao động. Tụ điện cố định C có trị số khơng điều chỉnh được.Ký hiệu của tụ điện xem hình 2.17. Tụ điện được cấu tạo gồm 2 tấm dẫn điện gọi lă bản cực, được câch điện với nhau bằng một lớp điện môi. Điện dung của chúng phụ thuộc văo chất điện mơi, diện tích bản cực vă khoảng câch hai bản cực theo công thức đê học:
d S ε
C= . Tụ điện được phđn loại dựa văo chất liệu lăm điện môi, gồm tụ giấy, tụ mica, tụ tantan, tụ gốm, tụ hô ... Tụ điện có một số tham số sau: Điện dung, sai số, điện âp lăm việc, điện âp năy có thể lă một chiều, hoặc điện xoay chiều.Tụ điện biến đổi lă tụ điện có thể điều chỉnh được trị số. Nó được viết tắt trín sơ đồ lă CV. Ký hiệu vă hình dạng xem hình 2.20. Tụ biến đổi thường lă tụ xoay có điện mơi bằng khơng
Cuộn cảm, cuộn từ, cuộn tự cảm lă linh kiện điện tử thụ động, có thể lưu trữ năng lượng từ trường khi cho dịng điện biến thiín chảy qua. Ký hiệu vă hình dạng xem hình 2.24. Để tăng thím hệ số tự cảm, ta quấn cuộn dđy emay lín một lõi từ. Nếu hoạt động ở đm tần lõi năy lă sắt từ băng tole silic, Nếu hoạt động ở tần số cao lõi năy lă ferit hạt nĩn. Cuộn cảm biến đổi lõi được thiết kế để có thể di chuyển văo ra trong ống dđy.
Băi tập ôn tập chương
40 2/ Trình băy cấu tạo của điện trở
3/ Trình băy câch ghi trị số của điện trở bằng mê mău 4/ Điện trở thường hư hỏng như thế năo? Tại sao?
5/ Vẽ sơ đồ một cầu phđn âp vă chứng minh điện âp ra thay đổi từ 0 đến điện âp văo.
6/Trình băy cấu tạo của tụ điện
7/ Trình băy câch ghi trị số của tụ điện.
8/ Bằng cơng thức tôn học hêy chứng minh tụ điện chỉ dẫn điện xoay chiều, khơng dẫn điện một chiều.
9/ Trình băy cấu tạo của cuộn cảm,
10/ Cuộn cảm dẫn điện tốt ACV hay DCV? Tại sao?
Câc nhiệm vụ học tập
- Sinh viín nắm vững câc hiện tượng, câc tính chất vật lý có liín quan đến điện trở, tụ điện, cuộn dđy như điện môi, điện dẫn, hệ số tự cảm...
- Tải từ internet hai phần mềm hỗ trợ việc đọc trị số bằng mê (code) của điện trở vă tụ điện lă: Capcoder vă Resistor colourcode decoder. Nghiín cứu để khai thâc hai phần mềm vừa tải được.
- Xem lại câc tham số của câc linh kiện RCL đê học
- Sinh viín tìm kiếm câc linh kiện điện tử có trong câc thiết bị vơ tuyến điện như câc loại điện trở, câc loại tụ điện, câc loại cuộn dđy... vă tìm câch đọc trị số (được ghi bằng mê), câc tham số, xâc định chất lượng của chúng.
Câc đề tăi sinh viín
Đề tăi 1: Nghiín cứu sử dụng kết hợp câc linh kiện RCL trong điện vă điện tử như khung dao động LC, bộ lọc điện chỉ có tụ C, bộ lọc điện phối hợp LC, bộ lọc điện phối hợp RC.
Đề tăi 2: Nghiín cứu từ câc tăi liệu để tìm một linh kiện điện tử gọn nhẹ có thể thay thế tụ xoay kồng kềnh vă tốn kĩm hiện nay.
Câc cđu hỏi đânh giâ
Cđu 1/ Một điện trở có ghi lần lược câc mău: Nđu, đen, xanh lục sẽ có trị số:
a/ 1MΩ ± 100 kΩ b/ 1MΩ ± 200 kΩ c/ 1MΩ ± 50 kΩ d/ 1MΩ
41 a/ 103 pF b/ 10.103 pF c/ 10.103 nF d/ 103 nF
Cđu 3/: Cho mạch điện như hình vẽ, đầu văo lă điện âp xoay chiều vă một chiều.
Đầu ra có điện âp:
a/ Xoay chiều b/ Một chiều
c/ Một chiều nếu có trị số điện âp lớn hơn rất nhiều lần xoay chiều d/ Xoay chiều nếu có trị số điện âp lớn hơn rất nhiều lần một chiều
Cđu 4/ Một tụ điện ghi 471J có trị số lă:
a/ 471pF ± 5% b/ 470pF ± 5% c/471 pFJ (picofara joule) d/ 470 pF± 10%
Cđu 5/ Cho mạch điện như hình vẽ, đầu văo lă điện âp xoay chiều 400 Hz vă điện
âp một chiều. Đầu ra có điện âp:
a/ Xoay chiều b/ Một chiều
c/ Một chiều nếu có trị số điện âp lớn hơn rất nhiều lần xoay chiều d/ Xoay chiều nếu có trị số điện âp lớn hơn rất nhiều lần một chiều
42