Bài giảng Trường điện từ - Chương: Điện cảm (Inductance)

inductance  
ðiꢀn cꢁm (Inductance)  
• ðꢀi vꢁi ñiꢂn trưꢃng ta có ñiꢂn dung, là ñꢄi lưꢅng chꢆ phꢇ thuꢈc  
vào cꢉu trúc hình hꢊc và hꢋng sꢀ vꢌt liꢂu (εr)  
– ðiꢂn dung là mꢈt ñꢄi lưꢅng cho phép kꢍt nꢀi ñiꢂn tích và hiꢂu ñiꢂn  
thꢍ  
• ðꢀi vꢁi tꢎ trưꢃng ta biꢍt rꢋng ta cꢏn có các ñiꢂn tích chuyꢐn  
ñꢈng (hay dòng ñiꢂn)  
– “ðiꢂn cꢑm” là mꢈt khái niꢂm có liên hꢂ ñꢍn thông lưꢅng  
Φ
L =  
I
– Φ là tꢒng thông lưꢅng “kꢍt nꢀi” (link) mꢈt mꢄch ñiꢂn  
– I là dòng ñiꢂn chꢑy qua mꢄch  
– Thꢓ nguyên: Φ Vêbe (Vb)  
• L: Vêbe / Ampare = H (henry)  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
1
inductance  
ðiꢀn cꢁm  
• Ta ñã biꢍt rꢋng trong các mꢄch ñiꢂn năng lưꢅng tꢎ ñưꢅc cho  
bꢔi  
2WH  
I2  
1
WH = L I2  
2
L =  
• Nhưng năng lưꢅng tꢎ cũng ñưꢅc tính theo các công thꢓc  
ꢀ ꢀ  
1
2
WH =  
BiHdv  
∫
thÓꢀtÝch  
• Do ñó, ñiꢂn cꢑm bꢋng  
ꢀ ꢀ  
BiH dv  
I2  
2WH  
∫
thÓꢀtÝch  
L =  
=
I2  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
2
inductance  
ði  
ꢀn cꢁm  
ꢀ
ꢀ
• Do:  
B = × A  
ꢀ
ꢀ
1
I2  
L =  
× A iH dv  
(
)
∫
thÓꢀtÝch  
• Áp dꢇng ñꢕng thꢓc vector  
ꢀ
ꢀ ꢀ  
)
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ   
i A× H  
= Hi × A − Ai × H  
(
)
(
)
(
ꢁ
Hi × A = i A× H + Ai × H  
(
)
(
)
ꢀ
®¼ngꢀthøc  
vector  
J
• Ta có  
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
1
I2  
L =  
i A× H + AiJ dv  
(
)
∫
thÓꢀtÝch   
• Sau mꢈt sꢀ phép biꢍn ñꢒi toán hꢊc  
ꢀ
ꢀ
1
I2  
L =  
AiJ dv  
∫
thÓꢀtÝch  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
3
inductance  
Ví dꢂ: Tꢃ  
trưꢄng t  
ꢃ
mꢅt bꢁn phꢆng mang dòng  
ñi  
ꢀn  
• Xét mꢈt bꢑn phꢕng song song vꢁi mꢖt phꢕng xOy, ñꢈ dày t ñꢈ  
rꢈng w, và mang dòng ñiꢂn I  
– Mꢌt ñꢈ dòng ñiꢂn Jo = I/(t·w)  
– Mꢈt bꢑn phꢕng mang mꢌt ñꢈ dòng ñiꢂn Jo theo hưꢁng +y^ tꢄo ra  
mꢈt tꢎ trưꢃng H theo phương x  
J0t  
t
ˆ
x
z >  
Hout  
2
2
w
z
t/2  
ꢀ
t
t
I
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
ˆ
y
H = J zx − < z <  
x
t
J0 =  
⊙
0
2
2
t w  
-t/2  
J0t  
t
ˆ
− x z < −  
Hout  
2
2
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
4
inductance  
Ví dꢂ: Tꢃ  
trưꢄng t  
ꢃ
hai bꢁn phꢆng song song mang  
dòng  
ñiꢀn  
• Xét hai bꢑn phꢕng song song cách nhau mꢈt khoꢑng d, mꢗi bꢑn  
có ñꢈ dày t ñꢈ rꢈng w, mꢈt bꢑn mang dòng ñiꢂn I, bꢑn kia mang  
dòng ñiꢂn –I  
– Tꢎ trưꢃng do mꢗi bꢑn mꢘng ñưꢅc xác ñꢙnh bꢔi các biꢐu thꢓc  
J0t  
d
ˆ
x
z > +t  
2
2
w
ꢀ
d t  
+
d
d
< z < +t  
2
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
ˆ
x
H®Ønh = J z −  
t
0   
2 2  
2
z
J0t  
d
z <  
2
Hout  
Hout  
ˆ
x
−
d
y
x
⊙
2
−J0t  
d
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
ˆ
x
z > −  
+t  
t
2
2
ꢀ
d t  
+
d
d
ˆ
H = −J z +  
x −  
+ t < z < −  
0   
®¸y  
2 2  
2
2
I
J0 =  
−J0t  
d
t w  
ˆ
−
x
z < −  
+ t  
2
2
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
5
inductance  
Ví dꢂ: Tꢃ  
trưꢄng t  
ꢃ
hai bꢁn phꢆng song song mang  
dòng  
ñiꢀn  
• Sꢚ dꢇng tính chꢉt xꢍp chꢛng, ta thu ñưꢅc trưꢃng sinh ra bꢔi hai  
bꢑn phꢕng như sau  
d
z > + t  
2
d
< z < + t  
2
0
w
I
J0 =  
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
d
d
t
t w  
ˆ
J0 z − −t x  
2
2
z
ꢀ
I
d
d
Hout  
Hout  
ˆ
ˆ
d
−J0t x = − x  
− < z <  
y
x
Hb¶nꢀ  
=
⊙
w
2
2
songꢀsong  
d
d
d
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
ˆ
−J0 z + + t x − + t < z < −  
t
2
2
2
d
0
t < − + t  
2
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
6
inductance  
Ví dꢂ: ñiꢀn cꢁm cꢇa hai bꢁn mꢈng song song  
• Bây giꢃ, ta sꢚ dꢇng phương pháp năng lưꢅng ñꢐ xác ñꢙnh ñiꢂn  
cꢑm L  
– ꢜ ñây ta thꢉy trưꢃng là ñꢛng nhꢉt ñꢀi vꢁi y, vì vꢌy tích phân cꢝa dy  
cho ta ñꢈ dài l  
d
ꢀ ꢀ  
+t  
2
w
BiH dv  
ꢀ ꢀ  
1
∫
thÓꢀtÝch  
L =  
= l dx  
dz BiH  
(
)
I2  
I2  
∫ ∫  
d
0
−
+t  
2
d
z > + t  
2
0
w
d
d
d
< z < +t  
2
I
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
ˆ
J0 z − −t x  
t
J0 =  
2
2
t w  
ꢀ
I
d
d
z
ˆ
ˆ
−J0t x = − x  
− < z <  
Hb¶nꢀ  
=
Hout  
Hout  
w
2
2
songꢀsong  
d
y
x
⊙
d
d
d
ˆ
−J0 z + +t x −  
+ t < z < −  
2
2
2
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
d
t
0
t < −  
+ t  
2
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
7
inductance  
ði  
ꢀn cꢁm cꢇa hai bꢁn song song: vùng nꢉm giꢊa  
hai bꢁn  
• Trưꢁc hꢍt, ta xét vùng nꢋm giꢞa hai bꢑn phꢕng  
ꢀ
d
d
ꢀ ꢀ  
ˆ
d 2  
Hkhe = −J0t x − < z <  
w
BiH dv  
ꢀ ꢀ  
1
I2  
∫
thÓꢀtÝch  
2
2
Lkhe =  
=
l dx dz BiH  
(
)
I2  
∫ ∫  
0
−d 2  
ꢀ
ꢀ
B = µr µo  
H
d 2  
w
1
I2  
w
=
l dx dz −µr µo J t −J t  
(
) (  
)
(
)
0
0
∫ ∫  
0
−d 2  
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
t
2  
z
1
I2  
1
I2  
I
2
Hout  
Hout  
=
l
µr µo J t w d = µr µo  
l
t w d  
( )  
0
d
y
x
⊙
t w  
d
l
I
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
=
µr µo  
t
J0 =  
w
t w  
ðiꢂn cꢑm trên mꢈt ñơn vꢙ chiꢟu dài  
ðiꢂn cꢑm tꢎng phꢏn (“partial inductance”)  
d
Lkhe / l = µr µo  
w
ðưꢅc tính vꢁi giꢑ thiꢍt dòng ñiꢂn tꢄo  
thành vòng kín ꢔ vô cùng (không có  
khái niꢂm dòng ñiꢂn tꢎng phꢏn)  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
8
Dean P. Neikirk  
© 2004, last update October 11, 2007  
inductance  
ði  
ꢀn cꢁm cꢇa hai bꢁn song song: vùng nꢉm trong  
bꢁn phꢆng mang dòng  
ñiꢀn  
• Xét vùng nꢋm bên trong mꢈt bꢑn phꢕng, ta có  
ꢀ
d
d
d
ˆ
Hbªnꢀtrong = J0 z − −t x  
< z < + t  
2
2
2
ꢀ
ꢀ
B = µr µo  
H
w
I
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
J0 =  
t
• Do ñó  
t w  
z
ꢀ ꢀ  
d 2+t  
(
)
w
Hout  
Hout  
BiH dv  
ꢀ ꢀ  
1
∫
d
y
thÓꢀtÝch  
x
⊙
Lbªnꢀtrong  
=
= l dx  
dz BiH  
(
)
I2  
I2  
∫ ∫  
0
d 2  
(
)
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
t
d 2+t  
(
)
w
1
I2  
d
d
ˆ
ˆ
=
l dx  
dz µr µo J0 z − −t xiJ0 z − −t x  
∫ ∫  
2
2
0
d 2  
(
)
2  
d 2+t  
)
  
(
1
d
2
= l µr µo J w  
z − + t dz  
( )  
0
I2  
2
∫
d 2  
(
)
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
9
inductance  
ði  
ꢀn cꢁm cꢇa hai bꢁn song song: vùng nꢉm trong  
bꢁn phꢆng mang dòng  
ñiꢀn  
• Xét vùng nꢋm bên trong mꢈt bꢑn phꢕng  
w
d 2 +t − d 2 +t  
(
)
(
)
(
) (  
)
1
2
Lbªnꢀtrong = l µr µo J w  
ξ ξ  
2 d  
I
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
( )  
( )  
J0 =  
t
0
I2  
∫
t w  
d 2 − d 2 +t  
(
)
(
)
(
)
z
0
Hout  
Hout  
1
2
2 d  
ξ
d
y
x
⊙
=
=
l
l
µr µo J w  
ξ
( )  
( )  
0
I2  
∫
−t  
2  
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
1
I2  
I
t3  
t
µr µo  
w
t w  
3
t
= l µr µ  
o 3w  
• ðiꢂn cꢑm trên mꢈt ñơn vꢙ ñꢈ dài bꢋng  
t
(ðiꢂn cꢑm tꢎng phꢏn)  
Lbªnꢀtrong / l = µ µ  
r o 3w  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
10  
inductance  
ðiꢀn cꢁm cꢇa hai bꢁn mꢈng song song  
• ðiꢂn cꢑm tꢒng hꢅp bꢋng tꢒng ñiꢂn cꢑm cꢝa vùng giꢞa hai bꢑn  
và các vùng nꢋm trong hai bꢑn, tꢓc là  
d
t
w
L / l = µr µo + 2µr µ  
w
o 3w  
tæng  
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
t
I
z
J0 =  
Hout  
Hout  
t w  
d
y
x
⊙
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
t
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
11  
inductance  
Trưꢄng hꢋp  
ñꢌc bi  
ꢀt:  
ñi  
ꢀn cꢁm cꢇa hai bꢁn phꢆng  
dꢍn  
ñi  
ꢀn lý tưꢎng  
w
t
• Nꢍu ñꢈ dꢠn ñiꢂn cꢝa kim loꢄi bꢋng vô  
cùng (tꢓc là các vꢌt dꢠn lý tưꢔng) thì  
toàn bꢈ dòng ñiꢂn sꢡ phꢑi nꢋm trên bꢟ  
mꢖt vꢌt dꢠn  
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
z
Hout  
Hout  
d
y
x
⊙
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
I
– Tꢄi sao?  
Jsheet =  
t
w
– Bꢔi vì nꢍu không như vꢌy ñꢙnh luꢌt  
Ohm sꢡ cho ta mꢈt dòng ñiꢂn vô cùng  
lꢁn  
ꢀ
I
d
d
ˆ
Hkhe = − x − < z <  
w
2
2
– Bꢔi vì bên trong mꢈt vꢌt dꢠn lý tưꢔng  
“perfect conductor” tꢉt cꢑ các trưꢃng  
(ñiꢂn và tꢎ) phꢑi bꢋng 0  
• Trong trưꢃng hꢅp này, ta không phꢑi  
tính ñiꢂn cꢑm bên trong các vꢌt dꢠn, ta  
chꢆ còn phꢑi tính phꢏn ñiꢂn cꢑm tꢄo bꢔi  
khe nꢋm giꢞa hai bꢑn phꢕng  
d
Lb¶nꢀ  
/ l = µr µo  
w
songꢀsong  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
12  
inductance  
Trưꢄng hꢋp  
ñꢌc bi  
ꢀt:  
ñi  
ꢀn cꢁm cꢇa hai bꢁn phꢆng  
dꢍn  
ñi  
ꢀn lý tưꢎng  
w
t
• ðiꢂn dung cꢝa hai bꢑn có giá trꢙ bꢋng  
⊙⊙⊙⊙⊙⊙  
bao nhiêu?  
z
Hout  
Hout  
d
y
x
⊙
εrεo  
w
εrεo w l  
Cb¶nꢀ  
/ l =  
Cb¶nꢀ  
=
ⓧⓧⓧⓧⓧⓧ  
I
d
songꢀsong  
d
Jsheet =  
songꢀsong  
t
w
ꢀ
I
d
d
• Chú ý: tích giꢞa ñiꢂn cꢑm trên mꢈt ñơn  
vꢙ ñꢈ dài và ñiꢂn dung trên mꢈt ñơn vꢙ  
ñꢈ dài bꢋng  
ˆ
Hkhe = − x − < z <  
w
2
2
d
Lb¶nꢀ  
/ l = µr µo  
w
songꢀsong  
   
d
w
d
L
/ l C  
/ l = µr µo εrεo  
=
µ ε  
   
b¶nꢀ  
songꢀsong  
b¶nꢀ  
songꢀsong  
w
   
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
13  
inductance  
Ví dꢂ: ñiꢀn cꢁm cꢇa cáp ñꢏng trꢂc  
• Sꢚ dꢇng ñꢙnh luꢌt Ampere, ta ñã tìm ñưꢅc tꢎ trưꢃng trong mꢈt  
cáp ñꢛng trꢇc như sau:  
z
c
ρ
b
b
ˆ
c
I
φ
ρ
< a  
2π  
a2  
a
y
H
I
ˆ
a
φ
a <  
ρ
ρ
< b  
< c  
ꢀ
2
πρ  
ˆ
z
ρ
H =  
ˆ
φ
2
I c − ρ 2  
ˆ
φ
b <  
x
ˆ
ρ
2
πρ c2 −b2  
0
c < ρ  
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 0  
( c m )  
ρ
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
14  
inductance  
ðiꢀn cꢁm nꢅi cꢇa dây dꢍn bên trong  
• Xét phương pháp năng lưꢅng cho dây dꢠn bên trong có ñꢈ dài l  
• Ta thꢉy, dây dꢠn có tính ñꢀi xꢓng trꢇ  
– Vi phân thꢐ tích trong hꢂ tꢊa ñꢈ trꢇ là z(rdφ)dr  
– ꢜ ñây trưꢃng là ñꢛng nhꢉt ñꢀi vꢁi z, vì vꢌy, tích phân dz cho ta l  
ꢀ ꢀ  
2
π
a
ꢀ
ρ
B
i
H dv  
ꢀ ꢀ  
ˆ
l
∫
Htrong = I  
φ ρ < a  
thÓꢀtÝch  
2π  
a2  
Ltrong =  
=
ρdφ dρ BiH  
( )  
I2  
I2  
∫ ∫  
ꢀ
ꢀ
0
0
B = µr µo  
H
2
π
a
1
I2  
ρ
ρ
ˆ
ˆ
Ltrong l =  
d
φ ρ  
d
ρ µr µo I  
φ
iI  
φ
2
π
a2  
2π  
a2  
∫ ∫  
c
b
0
0
2  
4
a
   
1
I2  
1
ρ
H
=
µr µo  
I
2π  
[ ]  
a
   
2
π
a2  
4 0  
   
µr µo  
Ltrong l =  
“ðiꢂn cꢑm tꢎng phꢏn”  
8π  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
15  
inductance  
ði  
ꢀn cꢁm do trưꢄng gi  
ꢊa dây dꢍn trong và dây d  
ꢍ
n
ngoài  
• Tương tꢢ như kꢍt quꢑ trưꢁc, ta chꢆ có thay ñꢒi H và B  
ꢀ ꢀ  
ꢀ
I
2
π
b
ˆ
B
I2  
b
i
H dv  
Ha<  
=
φ
a < ρ < b  
ꢀ ꢀ  
ρ
<b  
l
∫
thÓꢀtÝch  
2
πρ  
Lkhe =  
=
ρdφ dρ BiH  
( )  
I2  
∫ ∫  
ꢀ
ꢀ
0
a
B = µr µo  
H
2
π
1
I2  
1
1   
2πρ  
c
ˆ
ˆ
φ
Lkhe l =  
d
φ ρ  
d
ρ µr µo  
I
φiI  
b
∫ ∫  
2
πρ  
0
a
2  
b
H
   
1
I2  
1
1
a
=
µr µo  
I
2
π ρ  
dρ  
[ ]  
   
2π  
ρ 2  
∫
   
a
1
b
   
   
=
µr µo  
ln  
2
π
a
   
µr µo  
b
Lkhe l =  
ln  
“ðiꢂn cꢑm tꢎng phꢏn”  
2π  
a
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
16  
inductance  
ðiꢀn cꢁm tꢃ trưꢄng trong dây dꢍn ngoài  
• Tương tꢢ như kꢍt quꢑ trưꢁc, ta chꢆ có thay ñꢒi H và B  
2
I c − ρ 2  
ꢀ
ˆ
Hb<  
=
φ b < ρ < c  
ρ
<c  
2
πρ c2 −b2  
ꢀ ꢀ  
H dv  
I2  
2
π
b
B
i
ꢀ ꢀ  
l
I2  
∫
thÓꢀtÝch  
ꢀ
ꢀ
Lngoꢁi =  
=
ρ
d
φ
d
ρ BiH  
( )  
∫ ∫  
B = µr µo  
H
0
a
2
π
c
2
2
c
1
I c − ρ 2  
I c − ρ 2  
b
ˆ
ˆ
Lngoꢁi l =  
d
φ ρ  
d
ρ µ µ  
φ
iI  
φ
r
o
I2  
2
πρ c2 −b2  
2
πρ c2 −b2  
∫ ∫  
0
b
H
a
2
c2 − ρ 2  
c   
c
4
(
)
µr µo  
c2 −b2  
µr µo  
c
=
d
ρ
=
− 2c2ρ  
+
ρ3  
d
ρ
2
2
∫
∫
c2 −b2  
ρ
ρ
b   
2π  
b
2π  
(
)
(
)
ρ
ρ
= c  
= b  
µr µo  
c2 − b2  
1
4
=
c4 ln  
ρ
− c2 ρ 2  
+
ρ 4  
2
2π  
(
)
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
17  
inductance  
ði  
ꢀn cꢁm tꢃ  
trưꢄng trong dây dꢍn ngoài  
µr µo  
π
c2 −b2  
c
1
Lngoꢁi l =  
c4 ln − c2 c2 −b2 + c4 −b4  
(
)
(
)
2
b
4
2
(
)
2
4   
µr µo  
c 3 b  
1 b  
   
   
=
ln − +  
−
   
   
b 4 c  
4 c  
   
   
2 2  
b
   
2π  
1−  
   
c
   
b
= 1−  
δ ⇒  
• Do  
Lngoꢁi l =  
c
µr µo  
π δ 2 2 −  
µr µo  
3
1
δ
4
−ln 1−  
δ
− + 1−  
δ
2 − 1−  
δ
≈
(
)
(
)
(
)
ꢁ
2
4
4
2π  
3
δ  
2
δ
<<1  
(
)
µr µ  
b
c
o   
Lngoꢁi  
l
≈
1−  
ꢂꢃꢄꢃꢅ  
6π  
b
1− <<1  
c
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
18  
inductance  
ði  
ꢀn cꢁm cꢇa cáp ñꢏng tr  
ꢂc vꢐi mꢑt ñꢅ dòng ñiꢀn  
không ñꢒ ñꢏng nhꢓt  
i
• ðꢐ nhꢌn ñưꢅc ñiꢂn cꢑm ñꢏy ñꢝ, ta chꢆ cꢏn cꢈng toàn bꢈ các  
ñiꢂn cꢑm ñã tính  
– ðiꢂn cꢑm trên 1 ñơn vꢙ ñꢈ dài vꢁi giꢑ thiꢍt dòng phân bꢀ ñꢛng nhꢉt  
ñưꢅc cho bꢔi biꢐu thꢓc:  
L®ångꢀtrôc l = Ltrong l + Lkhe l + Lngoꢁi l  
c
b
µr µo µr µo  
b
=
+
ln + Lngoꢁi l  
ꢂꢄꢅ  
8
π
2π  
a
H
a
µr µ  
o δ  
b
c
≈
<<1  
ꢁ
δ =1−  
6
π 3  
δ
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
19  
inductance  
Trưꢄng hꢋp  
ñꢌc bi  
ꢀt: cáp ñꢏng tr  
ꢂc vꢐi vꢑt dꢍn lý  
t
ưꢎng  
• Nꢍu ñꢈ dꢠn ñiꢂn cꢝa các kim loꢄi bꢋng vô cùng (vꢌt dꢠn lý tưꢔng) khi ñó  
toàn bꢈ dòng ñiꢂn sꢡ phꢑi nꢋm trên bꢟ mꢖt  
• Trong trưꢃng hꢅp này, ta sꢡ bꢘ qua ñiꢂn cꢑm bên trong các vꢌt dꢠn.  
• Ta chꢆ còn lꢄi phꢏn ñiꢂn cꢑm sinh ra bꢔi khe giꢞa hai vꢌt dꢠn, tꢓc là  
µr µo  
b
a
L®ångꢀtrôc / l =  
lýꢀt−ëng  
ln  
2π  
• Ta ñã biꢍt ñiꢂn dung cꢝa cáp ñꢛng trꢇc bꢋng:  
2
πεrεo  
C l =  
ln b a  
[ ]  
• Tꢎ ñây ta thꢉy tích sꢀ giꢞa ñiꢂn cꢑm và ñiꢂn dung trên 1 ñơn vꢙ ñꢈ dài  
µr µo  
2πεrεo  
L
/ l C l =  
ln b a  
[ ]  
= µ ε  
( )  
)
(
®ångꢀtrôc  
2π  
ln b a  
[ ]  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
20  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 24 trang myanh 22960 Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Trường điện từ - Chương: Điện cảm (Inductance)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_truong_dien_tu_chuong_dien_cam_inductance.pdf