Chủ YếU Công nghệ

Cuộn dây điện tử cảm ứng

Cuộn dây điện tử cảm ứng
Cuộn dây điện tử cảm ứng

Video: Mạch điện này sẽ làm sáng mọi thứ và tạo ra Nhạc Cảm Ứng 2024, Có Thể

Video: Mạch điện này sẽ làm sáng mọi thứ và tạo ra Nhạc Cảm Ứng 2024, Có Thể
Anonim

Cuộn dây cảm ứng, một thiết bị điện để sản xuất một nguồn điện áp cao không liên tục. Một cuộn dây cảm ứng bao gồm một lõi hình trụ trung tâm bằng sắt mềm, trên đó là hai cuộn dây cách điện: một cuộn dây bên trong hoặc sơ cấp, có khá ít vòng dây đồng và một cuộn thứ cấp xung quanh, có số vòng dây đồng mỏng hơn. Một bộ ngắt được sử dụng để tạo và ngắt dòng điện trong cuộn sơ cấp. Dòng điện này từ hóa lõi sắt và tạo ra một từ trường lớn trong suốt cuộn dây cảm ứng.

Nguyên lý hoạt động của cuộn dây cảm ứng được đưa ra vào năm 1831 bởi Michael Faraday. Định luật cảm ứng của Faraday cho thấy rằng nếu từ trường qua cuộn dây bị thay đổi thì lực điện động được cảm ứng có giá trị phụ thuộc vào tốc độ thay đổi của từ trường qua cuộn dây. Lực điện động cảm ứng này luôn luôn, theo định luật của Lenz, theo hướng chống lại sự thay đổi của từ trường.

Khi một dòng điện trong cuộn sơ cấp được khởi động, lực điện động cảm ứng được tạo ra ở cả cuộn sơ cấp và thứ cấp. Lực điện động ngược chiều trong cuộn sơ cấp làm cho dòng điện tăng dần đến giá trị cực đại của nó. Do đó, khi dòng điện bắt đầu, tốc độ thay đổi của từ trường và điện áp cảm ứng trong cuộn thứ cấp là tương đối nhỏ. Mặt khác, khi dòng điện sơ cấp bị gián đoạn, từ trường sẽ giảm nhanh chóng và một điện áp tương đối lớn được tạo ra trong cuộn thứ cấp. Điện áp này, có thể đạt tới vài chục nghìn volt, chỉ tồn tại trong một thời gian rất ngắn trong khi từ trường thay đổi. Do đó, một cuộn dây cảm ứng tạo ra một điện áp lớn kéo dài trong một thời gian ngắn và một điện áp ngược nhỏ kéo dài thời gian lâu hơn nhiều. Tần số của những thay đổi này được xác định bởi tần số của bộ ngắt.

Sau khám phá của Faraday, nhiều cải tiến đã được thực hiện trên cuộn dây cảm ứng. Năm 1853, nhà vật lý người Pháp Armand-Hippolyte-Louis Fizeau đã đặt một tụ điện qua bộ ngắt, do đó phá vỡ dòng điện sơ cấp nhanh hơn nhiều. Các phương pháp cuộn dây thứ cấp đã được cải thiện rất nhiều bởi Heinrich Daniel Ruhmkorff (1851) ở Paris, bởi Alfred Apps ở London và Friedrich Klingelfuss ở Basel, người có thể thu được tia lửa trong không khí dài khoảng 150 cm (59 inch). Có nhiều loại ngắt. Đối với cuộn dây cảm ứng nhỏ, một cuộn cơ được gắn vào cuộn dây, trong khi cuộn dây lớn hơn sử dụng một thiết bị riêng như bộ ngắt phản lực thủy ngân hoặc bộ ngắt điện phân được phát minh bởi Arthur Wehnelt vào năm 1899.

Cuộn dây cảm ứng được sử dụng để cung cấp điện áp cao cho sự phóng điện trong khí ở áp suất thấp và như vậy là công cụ trong việc phát hiện ra tia catôt và tia X vào đầu thế kỷ 20. Một dạng khác của cuộn dây cảm ứng là cuộn Tesla, tạo ra điện áp cao ở tần số cao. Các cuộn dây cảm ứng lớn hơn được sử dụng với các ống tia X đã được dịch chuyển bởi bộ chỉnh lưu biến áp làm nguồn điện áp. Trong thế kỷ 21, cuộn dây cảm ứng nhỏ hơn vẫn được sử dụng rộng rãi như là một thành phần quan trọng trong hệ thống đánh lửa của động cơ xăng.