Tại sao một cuộn cảm hoạt động như một tụ điện ở tần số cao?


20

Trong thực tế, tôi chỉ được hướng dẫn điều này bởi một người hướng dẫn, nhưng ai đó có thể giải thích vật lý khi chơi không?

Tôi đã được thông báo rằng nếu một cuộn cảm được điều khiển ở tần số đủ cao, nó sẽ bắt đầu hoạt động như một tụ điện, nhưng tôi không thể hiểu tại sao.

Câu trả lời:


36

Một cuộn cảm lý tưởng sẽ không hoạt động như một tụ điện, nhưng trong thế giới thực không có thành phần lý tưởng.

Về cơ bản, bất kỳ cuộn cảm thực nào cũng có thể là một cuộn cảm lý tưởng có điện trở mắc nối tiếp với nó (điện trở dây) và tụ điện song song với nó (điện dung ký sinh).

Bây giờ, điện dung ký sinh đến từ đâu? một cuộn cảm được tạo ra từ một cuộn dây cách điện, do đó có các tụ điện nhỏ giữa các cuộn dây (vì có hai phần dây cách nhau bởi một chất cách điện). Mỗi phần của cuộn dây có tiềm năng hơi khác nhau (vì độ tự cảm và điện trở của dây).

Khi tần số tăng, trở kháng của cuộn cảm tăng trong khi trở kháng của tụ ký sinh giảm, vì vậy ở một số tần số cao, trở kháng của tụ thấp hơn nhiều so với trở kháng của cuộn cảm, có nghĩa là cuộn cảm của bạn hoạt động giống như tụ điện. Cuộn cảm cũng có tần số cộng hưởng riêng.

Đây là lý do tại sao một số cuộn cảm tần số cao có cuộn dây cách xa nhau - để giảm điện dung.


1
Hoàn hảo, cảm ơn bạn. Vì vậy, ở một số tần số trong đó omega L = 1 / {omega c}, cuộn cảm sẽ cộng hưởng với chính nó (cuộn cảm lý tưởng với điện dung ký sinh). Cảm ơn các đầu vào.
Michael

Miễn là chúng ta liệt kê các phần tử ký sinh của một cuộn cảm, có lẽ đáng để thêm rằng một cuộn cảm (có hiệu quả) có điện trở song song với chính nó. Không có điện trở vật lý, nhưng tổn thất trong lõi do dòng điện xoáy và độ trễ thường được mô hình hóa như vậy, ví dụ như trong SPICE.
Scanny


2

Tụ điện có hai tấm dẫn điện cách nhau bởi một chất cách điện. Các vòng dây trong cuộn dây cũng có thể tạo ra tụ điện vì giữa mỗi vòng dây có hai dây dẫn cách nhau bởi một chất cách điện, có thể là không khí, men, gốm, v.v. Khi tần số phù hợp được đặt vào cuộn cảm, liên điện dung -turn có thể tạo ra một mạch cộng hưởng. Điện dung xoay chiều này chỉ xảy ra với AC và không phải DC vì cuộn cảm là ngắn với DC.


Lý do khác tại sao cuộn cảm không khí có cuộn dây khoảng cách rộng hơn là để xử lý mức năng lượng RF cao hơn.
MarkSchoonover
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.