Tụ điện là gì? Là một trong những linh kiện quan trọng, có công dụng chính là lưu trữ mà không làm tiêu hao năng lượng điện, cho điện áp xoay chiều đi qua, hỗ trợ đắc lực cho điện áp được lưu thông qua tụ điện. Cùng tìm hiểu về tụ điện, cấu tạo và công dụng trong bài viết dưới đây của mayruaxemini.vn!
Tụ điện là gì? Cấu tạo của tụ điện
Tụ điện là gì?
Tụ điện có tên gọi tiếng anh là capacitor, đây là một linh kiện điện tử thụ động, cấu tạo bởi 2 bản cực đặt song song, ngăn cách với nhau bởi lớp điện môi. Khi có sự chênh lệch điện thế ở 2 bề mặt thì sẽ xuất hiện điện tích cùng điện lượng và trái dấu ở các bề mặt. Tụ điện có tính chất là cách điện 1 chiều nhưng lại cho dòng điện xoay chiều đi qua dựa theo nguyên lý phóng nạp.
Cấu tạo tụ điện gồm có ít nhất 2 dây dẫn điện ở dạng tấm kim loại, 2 bề mặt được đặt song song với nhau, ngăn cách với nhau bởi một lớp điện môi. Điện môi sử dụng cho tụ điện đó là các chất không dẫn điện như thủy tinh, giấy, gốm, mica, màng nhựa,…Điện môi không dẫn điện, tăng khả năng tích trữ năng lượng của tụ điện.
Đơn vị đo tụ điện là gì? Ký hiệu tụ điện
- Ký hiệu của tụ điện là C
- Đơn vị đo của tụ điện là Fara (F). Trong đó 1 Far: 1F = 10-6MicroFara = 10-9 Nano Fara = 10-12 Pico Fara
Tụ điện phẳng là gì?
Tụ điện phẳng là loại tụ điện gồm có 2 tấm kim loại phẳng, cách điện và lắp song song với nhau. Các bản tụ của tụ điện phẳng thường sẽ có kích thước lớn hơn rất nhiều so với khoảng cách giữa chúng. Trong tụ điện phẳng, điện trường sẽ là điện trường đều.
Điện dung của tụ điện là gì?
Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở trong một hiệu điện thế nhất định. Điện dung được xác định bằng thương số của điện tích của hiệu điện thế giữa 2 bản đó.
Dung kháng của tụ điện là gì?
Dung kháng của tụ điện là một trong những đại lượng quan trọng có trong kiến thức điện tử. Nó chính là đại lượng biểu hiện sự cản trở của tụ điện đối với dòng điện chạy qua nó.
Nguyên lý hoạt động của tụ điện
Nguyên lý làm việc của tụ điện
Nguyên lý làm việc của tụ điện như sau:
- Nguyên lý phóng nạp của tụ điện được coi là khả năng tích trữ điện năng giống như một ắc quy nhỏ dưới dạng năng lượng điện trường. Nó lưu giữ hiệu quả các electron và phóng ra các điện tích để tạo ra dòng điện. Điểm khác biệt lớn nhất của tụ điện với ắc quy đó chính là tụ điện không có khả năng sinh ra điện tích electron.
- Nguyên lý nạp xả của tụ điện chính là tính chất đặc trưng và là nguyên lý cơ bản trong quá trình hoạt động của tụ điện. Nhờ đó, tụ điện có khả năng dẫn điện xoay chiều.
- Trường hợp điện áp của 2 bản mạch vẫn giữ nguyên, không đột biến theo thời gian khi chúng ta cắm nạp hay xả tụ thì rất dễ gây ra hiện tượng nổ có tia lửa điện do dòng điện tăng vọt. Và đây cũng chính là nguyên lý xả nạp của tụ điện phổ biến.
Phân loại tụ điện
Phân loại tụ điện dựa theo tính chất lý hóa và ứng dụng
- Tụ điện phân cực: Là loại tụ điện 2 đầu (+) và (-) rất rõ ràng, thường là tụ hóa học và tụ tantalum.
- Tụ điện không phân cực: Là loại tụ điện không có quy định về cực tính rõ ràng nên có thể đấu nối tự do vào cả mạng AC và DC.
Phân loại theo cấu tạo và dạng thức
- Tụ gốm đa lớp: Có bản cực cách điện bằng gốm, loại tụ điện này đáp ứng điện áp và cao tần cao hơn gốm từ 4-5 lần.
- Tụ mica màng mỏng: Cấu tạo các lớp điện môi là mica hoặc nhựa màng mỏng ví dụ như Polycarbonate, Polystyrene,…
- Tụ bạc – tụ mica: Bàn cực bằng bạc nên khá nặng, điện dung của tụ bạc – tụ mica này từ vài pF đến vài nF, độ ổn định nhỏ.
- Tụ siêu hóa: Sử dụng dung môi là đất hiếm nên nặng hơn so với tụ nhôm hóa học, có trị số cực lớn.
- Tụ hóa sinh: Là loại siêu tụ có thể thay thế cho pin khi lưu trữ điện năng trong thiết bị di động.
- Một số tụ điện khác như: Tụ tantalum, tụ vi chỉnh và tụ xoay,…
Công dụng của tụ điện là gì?
Công dụng của tụ điện là gì?
- Công dụng chính của tụ điện đó là lưu trữ năng lượng điện, được so sánh với khả năng lưu trữ như ắc quy. Ưu điểm lớn nhất của tụ điện đó chính là lưu trữ mà không làm tiêu hao năng lượng điện.
- Tụ điện còn cho phép điện áp xoay chiều đi qua, giúp tụ điện có thể dẫn điện giống như một điện trở đa năng.
- Khả năng nạp xả thông minh, ngăn điện áp 1 chiều, cho điện áp xoay chiều lưu thông, truyền tín hiệu giữa các tầng khuếch đại có sự chênh lệch điện thế.
- Tụ điện còn có vai trò lọc điện áp xoay chiều thành điện áp 1 chiều bằng cách loại bỏ các pha âm.
Tụ điện được dùng để làm gì?
- Tụ điện được sử dụng trong kỹ thuật điện và điện tử
- Ứng dụng trong hệ thống âm thanh xe hơi bởi khả năng lưu trữ cho bộ khuếch đại.
- Trong chế tạo nhất là vấn đề quân sự tụ điện được sử dụng trong máy phát điện, vũ khí hạt nhân, radar,…
- Sử dụng để xây dựng các bộ nhớ kỹ thuật số động cho máy tính nhị phân sử dụng các ống điện tử
Các kiểu mắc tụ điện
Mắc tụ điện nối tiếp
- 2 tụ mắc nối tiếp Ctd = C1. C2/ (C1 + C2)
- 3 tụ mắc nối tiếp 1/Ctd = (1/C1) + (1/C2) + (1/C3)
- Khi mắc nối tiếp thì điện áp chịu đựng của tụ sẽ tương đương bằng tổng điện áp của các tụ cộng lại Utd = U1 + U2 + U3
- Lưu ý: Khi mắc nối tiếp nếu là các tụ hóa thì bạn cần phải chú ý đến chiều của tụ điện, cực âm của tụ trước phải nối với cực dương tụ
Mắc tụ điện song song
- Tụ điện mắc song song thì sẽ có điện dung tương đương bằng với tổng điện dụng của các tụ cộng lại C = C1 + C2 + C3
- Điện áp chịu được của tụ sẽ tương đương bằng với điện áp của tụ có điện áp là thấp nhất. Nếu là tụ hóa thì các tụ phải được đấu cùng chiều âm dương.
Cách đọc giá trị điện dung trên tụ điện
Với tụ hoá: Giá trị điện dung của tụ hoá sẽ được ghi trực tiếp trên thân tụ
=> Tụ hoá là tụ có phân cực (-) , (+) và luôn luôn là hình trụ .
Với tụ giấy, tụ gốm : Tụ giấy và tụ gốm thì luôn có trị số ghi bằng ký hiệu
Cách đọc: Lấy hai chữ số đầu nhân với 10 (Mũ số thứ 3 )
Ví dụ: Tụ gốm ghi 474K nghĩa là giá trị = 47 x 
= 470000 p ( Lấy đơn vị là picoFara) = 470 n Fara = 0,47 µF
Chữ K hoặc J ở cuối có là chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện .
Với các nội dung thông tin có trong bài viết “Tụ điện là gì? Cấu tạo, công dụng và ký hiệu của tụ điện 2022” hy vọng sẽ giúp ích với bạn. Tụ điện là một linh kiện quan trọng, được ứng dụng rất lớn vào việc cung cấp nguồn năng lượng, tích trữ năng lượng cũng như xử lý tín hiệu, mạch điều chỉnh hay khởi động động cơ.
Xem thêm:
– Đo Điện Trở Cách Điện Của Dây Dẫn “Trực Tiếp & Gián Tiếp”
– Cấu tạo của điện trở và những ứng dụng của điện trở trong đời
– Sơ đồ mạch điện bếp từ Sunhouse #Nên dùng bếp từ hay hồng ngoại
