Công Cụ Này Là Gì
Cuộn cảm tích trữ năng lượng trong từ trường sinh ra khi dòng điện chạy qua các vòng dây. Máy tính này xác định lượng năng lượng đó dựa trên độ tự cảm (L) và cường độ dòng điện (I) theo công thức quen thuộc \(E = \frac{1}{2} \times L \times I^{2}\). Đây là một công thức vật lý phổ quát, áp dụng được ở bất cứ đâu trên thế giới — không phụ thuộc vào quy định riêng của quốc gia nào.
Cách Sử Dụng
Nhập độ tự cảm theo đơn vị henry (H) và dòng điện theo đơn vị ampe (A). Máy tính sẽ trả về năng lượng tích trữ tính bằng joule (J), kèm theo giá trị quy đổi sang millijoule (mJ) tiện dùng cho các cuộn cảm nhỏ. Hãy dùng đơn vị cơ bản trong hệ SI: 1 mH = 0,001 H và 1 µH = 0,000001 H, vì vậy bạn cần quy đổi trước khi nhập.
Giải Thích Công Thức
Phương trình năng lượng $$E = \frac{1}{2} \times L \times I^{2}$$ cho thấy năng lượng tích trữ tăng tuyến tính theo độ tự cảm nhưng tăng theo bình phương của dòng điện. Tăng gấp đôi dòng điện sẽ làm năng lượng tăng gấp bốn lần, trong khi tăng gấp đôi độ tự cảm chỉ làm năng lượng tăng gấp đôi. Mối quan hệ bình phương này lý giải vì sao các cuộn cảm và nam châm điện mang dòng có thể giữ rồi đột ngột giải phóng một lượng năng lượng lớn.
Ví Dụ Minh Họa
Giả sử một cuộn cảm có \(L = 0{,}5\ \text{H}\) mang dòng \(I = 2\ \text{A}\). Khi đó $$E = \frac{1}{2} \times 0{,}5 \times 2^{2} = \frac{1}{2} \times 0{,}5 \times 4 = 1\ \text{joule}.$$ Nếu dòng điện tăng lên 4 A, năng lượng sẽ vọt lên \(\frac{1}{2} \times 0{,}5 \times 16 = 4\ \text{joule}\) — gấp bốn lần khi dòng tăng gấp đôi.
Câu Hỏi Thường Gặp
Tôi nên dùng đơn vị nào? Dùng henry cho độ tự cảm và ampe cho dòng điện, kết quả sẽ tính bằng joule.
Công thức có cần điện trở hay điện áp không? Không. Năng lượng từ trường tích trữ chỉ phụ thuộc vào độ tự cảm và giá trị dòng điện tức thời.
Nếu cuộn cảm của tôi tính bằng millihenry thì sao? Hãy quy đổi sang henry trước (chia giá trị mH cho 1000) rồi mới nhập vào.
