Tự cảm là hiện tượng mà một dòng điện thay đổi dòng điện tạo ra điện áp cảm ứng trên cuộn dây đó.
Tự cảm ứng là tỷ số giữa điện áp cảm ứng (EMF) trên cuộn dây và tốc độ thay đổi của dòng điện qua cuộn dây. Chúng ta ký hiệu tự cảm ứng hoặc hệ số với chữ cái L. Đơn vị của nó là Henry (H).
Vì điện áp cảm ứng (E) tỷ lệ thuận với tốc độ thay đổi của dòng điện, chúng ta có thể viết,
Nhưng phương trình thực tế là
Tại sao có dấu trừ (-)?
Theo Định luật Lenz, điện áp cảm ứng phản đối hướng của tốc độ thay đổi của dòng điện. Vì vậy, giá trị của chúng giống nhau nhưng dấu khác nhau.
Đối với nguồn DC, khi công tắc được bật, tức là ngay tại t = 0+, một dòng điện bắt đầu chảy từ giá trị không đến một giá trị nhất định và theo thời gian, sẽ có một tốc độ thay đổi của dòng điện tạm thời. Dòng điện này tạo ra flux thay đổi (φ) thông qua cuộn dây. Khi dòng điện thay đổi, flux (φ) cũng thay đổi và tốc độ thay đổi theo thời gian là
Bây giờ, bằng cách áp dụng Định luật Faraday về cảm ứng điện từ, chúng ta có,
Trong đó, N là số vòng của cuộn dây và e là điện áp cảm ứng trên cuộn dây này.
Xét theo Định luật Lenz, chúng ta có thể viết phương trình trên như sau,
Bây giờ, chúng ta có thể điều chỉnh phương trình này để tính giá trị của tự cảm.
Vậy,[B là mật độ flux, nghĩa là B = φ/A, A là diện tích của cuộn dây],
[Nφ hoặc Li được gọi là liên kết flux từ và được ký hiệu bởi Ѱ]Trong đó H là lực từ hóa do đó các đường flux từ chảy từ cực nam đến cực bắc bên trong cuộn dây, l (L nhỏ) là chiều dài hiệu quả của cuộn dây và
r là bán kính của diện tích mặt cắt ngang của cuộn dây.
Tự cảm, L là một lượng hình học; nó chỉ phụ thuộc vào kích thước của cuộn dây và số vòng của cuộn dây. Hơn nữa, trong mạch DC, khi công tắc vừa được đóng, thì chỉ có tác động tạm thời của tự cảm trong cuộn dây. Sau một thời gian, không còn tác động của tự cảm trong cuộn dây vì sau một thời gian, dòng điện trở nên ổn định.
Nhưng trong mạch AC, hiệu ứng thay đổi của dòng điện luôn gây ra tự cảm trong cuộn dây, và một giá trị nhất định của tự cảm này cho phản kháng cảm ứng (XL = 2πfL) tùy thuộc vào giá trị tần số nguồn.
Nguồn: Electrical4u.
Lời tuyên bố: Trân trọng nguyên bản, bài viết tốt xứng đáng chia sẻ, nếu có vi phạm quyền riêng tu vui lòng liên hệ để xóa.