Tổng hợp công thức cảm kháng | Khái niệm và bài tập áp dụng 

Công thức cảm kháng là kiến thức vật lý cơ bản, có liên quan đến hiện tượng cùng tên. Tìm hiểu về khái niệm, cách tính và những bài tập liên quan giúp bạn có thể vượt qua kỳ thi một cách dễ dàng.

Cảm kháng là gì?

Cảm kháng (Điện cảm kháng) là khả năng của mạch điện xoay chiều trong việc chống lại dòng điện, đơn vị tính là Ohm và ký hiệu là XI. Yếu tố này sẽ phụ thuộc vào tần số của dòng điện xoay chiều và các thông số của mạch điện. Dòng điện xoay chiều chạy qua linh kiện có cảm kháng bị chống cự và giảm điện áp dòng điện C.

Cuộn cảm là gì?

Cuộn cảm là thành phần điện tử có cấu tạo từ sợi dây dài được xoắn quanh một trục. Công cụ này được tạo ra từ một số lượng lớn vòng dây gọi là số vòng và được xoắn quanh một trục tạo thành một cuộn.

Công dụng chính của linh kiện này là lưu trữ năng lượng điện trong một mạch điện và cũng có thể được sử dụng để cấu tạo ra một từ trường mạch, hoặc từ trường biến đổi.

Cuộn cảm có thể làm được từ nhiều chất liệu khác nhau:

• Đồng
• Nhôm
• Vàng
• Bạc
• Các kim loại khác.

Cuộn cảm có thể có giá trị khác nhau theo đường kính dây, số vòng và kích thước tổng thể. Thành phần này cũng được sử dụng trong những thiết bị điện tử thông dụng (Tivi, radio, thiết bị đo lường,…).

Ý nghĩa của cảm kháng

Cảm kháng cho thấy khả năng chống cự lại sự thay đổi của dòng điện đi qua. Cụ thể, yếu tố này sẽ ngăn chặn sự thay đổi nhanh của dòng điện, nhưng vẫn cho phép dòng điện xoay chiều thông qua.

Cuộn cảm có cảm kháng phụ thuộc vào tỷ lệ giữa số vòng và diện tích tiết diện của dây cột. Dòng điện xoay chiều đi qua cuộn cảm tạo ra một từ trường xung quanh và kích thích các electron bên trong. Cảm kháng làm giảm hiệu quả dòng điện trong mạch, nhưng có thể được sử dụng để tạo ra bộ lọc và mạch điều chỉnh tần số trong thiết bị điện.

Công thức cảm kháng

Công thức tính cảm kháng của cuộn cảm là công thức tính sự cản trở dòng điện của cuộn dây với dòng điện xoay chiều.

Từ công thức cho thấy, cảm kháng tỉ lệ thuận với tần số đơn vị và hệ số tự cảm của cuộn dây. Dòng điện xoay chiều có tần số càng cao đi qua cuộn dây càng khó. Dòng điện một chiều có tần số f = 0 Hz, cuộn dây sẽ có cảm kháng là ZL = 0.

Bài tập có liên quan đến công thức cảm kháng

Một số bài tập mẫu có thể giúp hiểu rõ hơn về công thức tính cảm kháng. Bạn có thể tham khảo một số bài tập giải để luyện giải và vượt qua các kỳ thi dễ dàng.

1. Mạch điện xoay chiều RLC có điện trở thuần là 40 Ohm, cuộn cảm có hệ số tự cảm L = 0,8/oi (H), tụ điện có điện dung là 2×10^(-4)/pi (F), I = 3cos100.pi.t (A).

Yêu cầu: Tính cảm kháng của cuộn cảm, dung kháng của tụ điện và tổng điện trở của mạch điện. Viết biểu thức Điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở Ur, 3 đầu cuộn cảm UL, hai đầu tụ điện UC và giữa hai đầu mạch điện U.

2. Dựa vào biểu thức cảm kháng để tìm mối quan hệ giữa U và I khi đặt điện áp không đổi vào hai đầu cuộn cảm thuần.

3. Cho mạch điện giống hình vẽ và tính cảm kháng của cuộn dây. Cho biết đề bài.

Kết luận

Làm rõ công thức cảm kháng đóng vai trò quan trọng, vì có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của các thiết bị điện tử. Công cụ này được ứng dụng để điều chỉnh hoạt động của các thiết bị và giúp kiểm soát hiệu suất năng lượng trong hệ thống mạch điện phức tạp.