Hiện tượng hỗ cảm là gì

Hiện tượng hỗ cảm là gì? Hiện tượng hỗ cảm là hiện tượng khi cường độ dòng điện chạy trong các mạch biến đổi thì từ trường do mỗi mạch sinh ra và gửi qua diện tích của mạch kia sẽ thay đổi theo. Kết quả là trong các mạch đều xuất hiện dòng điện cảm ứng. Các dòng điện cảm ứng đó gọi là các dòng điện hỗ cảm.

Hiện tượng hỗ cảm (độ tự cảm tương hỗ) là sự tương tác của một cuộn từ trường trên một cuộn dây khác khi nó tạo ra một điện áp trong cuộn dây liền kề.

Trong hướng dẫn trước, chúng ta đã thấy rằng một cuộn cảm tạo ra một emf cảm ứng bên trong chính nó là kết quả của từ trường thay đổi xung quanh các lượt của chính nó. Khi emf này được cảm ứng trong cùng một mạch trong đó dòng điện thay đổi, hiệu ứng này được gọi là Tự cảm ứng , (L).

Tuy nhiên, khi emf được cảm ứng thành một cuộn liền kề nằm trong cùng một từ trường, emf được cho là được cảm ứng từ, cảm ứng hoặc bởi Hiện tượng hỗ cảm , ký hiệu (M). Sau đó, khi hai hoặc nhiều cuộn dây được liên kết từ tính với nhau bằng một từ thông chung, chúng được cho là có tính chất của cuộn cảm tương hỗ .

Hiện tượng hỗ cảm là hiện tượng hoạt động cơ bản của máy biến áp, động cơ, máy phát điện và bất kỳ thành phần điện nào khác tương tác với từ trường khác. Sau đó, chúng ta có thể định nghĩa cảm ứng tương hỗ là dòng điện chạy trong một cuộn dây tạo ra một điện áp trong một cuộn dây liền kề.

Nhưng độ tự cảm tương hỗ cũng hoàn toàn có thể là một điều tồi tệ vì độ tự cảm của dòng điện từ bộ lạc và bộ lọc rò rỉ từ cuộn dây hoàn toàn có thể cản trở hoạt động giải trí của một thành phần lân cận khác bằng chiêu thức cảm ứng điện từ, do đó hoàn toàn có thể cần một số ít hình thức sàng lọc điện so với điện thế mặt đất .
Hiện tượng hỗ cảm hình thành từ link một cuộn dây này với một cuộn dây khác phụ thuộc vào rất nhiều vào vị trí tương đối của hai cuộn dây. Nếu một cuộn dây được đặt bên cạnh cuộn dây kia sao cho khoảng cách vật lý của chúng nhỏ, thì gần như hàng loạt từ thông do cuộn thứ nhất tạo ra sẽ tương tác với những cuộn dây của cuộn thứ hai tạo ra một emf tương đối lớn và do đó tạo ra một giá trị tự cảm tương hỗ lớn .
Tương tự, nếu hai cuộn dây cách xa nhau hoặc ở những góc khác nhau, lượng từ thông cảm ứng từ cuộn thứ nhất vào cuộn thứ hai sẽ yếu hơn tạo ra một emf cảm ứng nhỏ hơn nhiều và do đó giá trị hiện tượng hỗ cảm nhỏ hơn nhiều. Vì vậy, ảnh hưởng tác động của hiện tượng hỗ cảm phụ thuộc vào rất nhiều vào vị trí hoặc khoảng cách tương đối, ( S ) của hai cuộn dây và điều này được biểu lộ dưới đây .

READ:  Cho 11,36 Gam Hỗn Hợp Gồm Fe, Feo, Fe2O3 Và Fe3O4 Phản Ứng Hết Vớ

Hiện tượng hỗ cảm giữa những cuộn dây

Hượng tượng hỗ cảm

Độ tự cảm tương hỗ sống sót giữa hai cuộn dây hoàn toàn có thể được tăng lên rất nhiều bằng cách đặt chúng trên lõi sắt mềm thường thì hoặc bằng cách tăng số vòng xoay của một trong hai cuộn dây như trong máy biến áp .
Nếu hai cuộn dây được buộc chặt nhau, thì một cuộn dây link lõi sắt mềm thường thì được cho là sống sót giữa chúng vì mọi tổn thất do rò rỉ từ thông sẽ rất nhỏ. Sau đó, giả sử một link từ thông tuyệt vời và hoàn hảo nhất giữa hai cuộn dây, độ tự cảm tương hỗ sống sót giữa chúng hoàn toàn có thể được đưa ra là .

Phương trình Hượng tượng hỗ cảm

  • Ở đâu :
  •         Tổ hợp o là tính thấm của không gian trống (4.π.10 -7 )

  •         Chuẩn r là tính thấm tương đối của lõi sắt mềm

  •         N là số vòng quay

  •         A nằm trong diện tích mặt cắt ngang trong m 2

  •         l là chiều dài cuộn tính bằng mét

Cấu tạo hiện tượng hỗ cảm

Cấu tạo Hượng tượng hỗ cảm

Ở đây dòng điện chạy trong cuộn dây một, L 1 tạo ra một từ trường xung quanh chính nó với một số dòng từ trường này đi qua cuộn dây thứ hai, L 2 cho chúng ta độ tự cảm tương hỗ. Cuộn một có dòng I 1 và N 1 quay trong khi cuộn thứ hai có N 2 lượt. Do đó, độ tự cảm tương hỗ, M 12 của cuộn hai tồn tại đối với cuộn một phụ thuộc vào vị trí của chúng đối với nhau và được cho là:

độ tự cảm lẫn nhau giữa hai cuộn dây

Tương tự, từ thông link cuộn dây một, L 1 khi một dòng điện chạy quanh cuộn dây hai, L 2 trọn vẹn giống với từ thông link cuộn dây hai khi cùng một dòng điện chạy quanh cuộn dây một ở trên, sau đó hiện tượng hỗ cảm của cuộn dây một so với cuộn hai được định nghĩa là M 21. Hiện tượng hỗ cảm này là đúng bất kể size, số vòng, vị trí tương đối hoặc hướng của hai cuộn dây. Bởi vì điều này, chúng tôi hoàn toàn có thể viết cảm lẫn nhau giữa hai cuộn dây như : M 12 = M 21 = M .
Sau đó tất cả chúng ta hoàn toàn có thể thấy rằng tự cảm đặc trưng một cuộn cảm là một yếu tố mạch duy nhất, trong khi bộc lộ tự cảm tương hỗ một số ít hình thức ghép từ giữa hai cuộn cảm hoặc cuộn, tùy thuộc vào khoảng cách và sự sắp xếp của họ, một kỳ vọng tất cả chúng ta nhớ từ hướng dẫn của chúng tôi về châm điện mà tự độ tự cảm của từng cuộn dây riêng không liên quan gì đến nhau được đưa ra là :

tự cảm của cuộn dây thứ nhấttự cảm của cuộn dây thứ hai

Bằng cách nhân chéo hai phương trình trên, hiện tượng hỗ cảm, M sống sót giữa hai cuộn dây hoàn toàn có thể được bộc lộ theo độ tự cảm của mỗi cuộn dây .

Độ tự cảm tương hỗ trong các cuộn dây

cho tất cả chúng ta một biểu thức ở đầu cuối và thông dụng hơn cho hiện tượng hỗ cảm giữa hai cuộn dây của :

Độ tự cảm tương hỗ giữa những cuộn dây

Độ tự cảm tương hỗ giữa các cuộn dâyTuy nhiên, phương trình trên giả định rò rỉ từ thông bằng 0 và khớp nối từ tính 100 % giữa hai cuộn dây, L 1 và L 2. Trong trong thực tiễn sẽ luôn có một số ít tổn thất do rò rỉ và vị trí, do đó, khớp nối từ tính giữa hai cuộn dây không khi nào hoàn toàn có thể đạt hoặc vượt quá 100 %, nhưng hoàn toàn có thể trở nên rất gần với giá trị này trong một số ít cuộn dây cảm ứng đặc biệt quan trọng .

Nếu một số trong tổng số từ thông liên kết với hai cuộn dây, lượng liên kết từ thông này có thể được định nghĩa là một phần của tổng liên kết từ thông có thể có giữa các cuộn. Giá trị phân số này được gọi là hệ số ghép và được đưa ra chữ k .

Hệ số ghép

Nói chung, lượng khớp nối cảm ứng sống sót giữa hai cuộn dây được bộc lộ bằng một số ít phân số giữa 0 và 1 thay vì giá trị Tỷ Lệ ( % ), trong đó 0 chỉ ra 0 hoặc không khớp nối cảm ứng, và 1 chỉ ra khớp nối cảm ứng rất đầy đủ hoặc tối đa .
Nói cách khác, nếu k = 1 hai cuộn dây được ghép tuyệt đối, nếu k > 0,5 thì hai cuộn dây được cho là được link ngặt nghèo và nếu k Yếu tố khớp nối giữa những cuộn dây

hệ số độ tự cảmhoặc làhệ số độ tự cảm

Khi thông số ghép, k bằng 1, ( đơn vị chức năng ) sao cho toàn bộ những dòng từ thông của một cuộn dây cắt tổng thể những vòng của cuộn thứ hai, đó là hai cuộn dây được link ngặt nghèo với nhau, hiệu quả sẽ có độ tự cảm tương hỗ bằng giá trị trung bình hình học của hai cuộn cảm riêng không liên quan gì đến nhau của cuộn dây .
Ngoài ra khi độ tự cảm của hai cuộn dây bằng nhau và bằng nhau, L 1 bằng L 2, độ tự cảm tương hỗ sống sót giữa hai cuộn dây sẽ bằng giá trị của một cuộn dây vì căn bậc hai của hai giá trị bằng nhau là như nhau như một giá trị duy nhất như được hiển thị .

hệ số độ tự cảm giữa 2 cuộn dây

Ví dụ về hiện tượng hỗ cảm

Hai cuộn cảm có độ tự cảm được đưa ra lần lượt là 75 mH và 55 mH, ​ ​ được đặt cạnh nhau trên lõi từ tính chung sao cho 75 % dòng từ thông từ cuộn thứ nhất đang cắt cuộn thứ hai. Tính tổng hiện tượng hỗ cảm sống sót giữa hai cuộn dây .

Ví dụ độ tự cảm

Ví dụ về độ tự cảm tương hỗ

Khi hai cuộn dây có độ tự cảm lần lượt là 5H và 4H được quấn đồng đều vào lõi không từ tính, người ta thấy rằng hiện tượng hỗ cảm của chúng là 1,5H. Tính hệ số ghép tồn tại giữa.

độ tự cảm tương hỗ

Trong hướng dẫn tiếp theo về cuộn cảm, tất cả chúng ta xem xét liên kết những cuộn cảm với nhau trong sê-ri và ảnh hưởng tác động của sự phối hợp này đến những hiện tượng hỗ cảm, độ tự cảm tổng và điện áp cảm ứng của chúng .

Share this post

Post Comment