Tụ điện là gì – Phân loại, ký hiệu và ứng dụng | Phunulamchutuonglai

Tụ điện là một trong những thiết bị điện tử không thể thiếu trong các mạch lọc, mạch dao động hay mạch truyền tín hiệu xoay chiều. Tuy đóng vai trò quan trọng như vậy nhưng không phải ai cũng lý giải được khái niệm Tụ điện là gì?? Có những loại tụ điện nào? Để có câu trả lời chính xác và toàn diện nhất, mời bạn đọc tham khảo thông tin trong bài viết dưới đây.

Tụ điện là gì?

Tụ điện là gì? Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động, được cấu tạo bởi hai bản cực song song ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi. Là một thiết bị điện tử thụ động, được cấu tạo bởi hai bản cực song song ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi. Khi có hiệu điện thế ở bề mặt, sẽ xuất hiện một điện tích cùng lượng nhưng ngược dấu.

Tụ điện là gì?

Tụ điện có đặc tính cách điện một chiều, nhưng sẽ cho dòng điện xoay chiều chạy qua do nguyên lý phóng điện. Do đó, chúng được sử dụng trong các mạch điện tử như mạch lọc nguồn, lọc nhiễu hay các mạch truyền tín hiệu xung quanh hướng mạch.

Ký hiệu tụ điện là C, đây là chữ viết tắt của tụ điện.

Đơn vị của tụ điện là F (Fara), trong đó 1 Fara: 1F = 10-6MicroFara = 10-9 Nano Fara = 10-12 Pico Fara

Tụ điện là một thiết bị 2 cực thụ động để lưu trữ năng lượng điện hoặc điện tích qua hai bề mặt dẫn điện trong điện trường. 2 bề mặt dẫn điện của tụ điện sẽ ngăn cách nhau bằng một chất điện môi và không dẫn điện. Khi hai bề mặt có sự chênh lệch về thế năng cho phép dòng luân phiên chạy qua, các bề mặt sẽ có điện tích như nhau nhưng ngược dấu.

Cấu trúc của tụ điện

Cấu tạo của tụ điện vô cùng đơn giản, có ít nhất 2 dây dẫn điện thường ở dạng bản kim loại. Hai bề mặt được đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi.

Chất điện môi dùng cho tụ điện là chất không dẫn điện bao gồm thủy tinh, giấy tẩm hóa chất, gốm hoặc mica,… Những chất điện môi này không dẫn điện để tăng khả năng tích trữ năng lượng của tụ điện.

Tùy theo vật liệu cách điện giữa các cực mà tụ điện sẽ có tên gọi tương ứng. Nếu lớp cách điện là không khí thì gọi là tụ không khí, nếu là lớp giấy thì gọi là tụ giấy, ..

Thủ công
Cấu trúc của tụ điện

Các loại tụ điện thường dùng hiện nay

Trên thị trường hiện nay tụ điện có rất nhiều loại nhưng có 4 loại phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất là:

  • Độ tụ: Tục có cực (-), (+), trụ. Trên thân tụ điện hiển thị giá trị điện dung từ 0,47F đến 4700F
  • Tụ giấy, tụ mica, tụ gốm: là những loại tụ không phân cực, có hình dạng phẳng và không phân biệt được cực âm. Giá trị được ký hiệu trên thân bằng ba con số, điện dung của chữ thường khá nhỏ, khoảng 0,47F.
  • Tụ xoay: Là tụ xoay được để thay đổi giá trị điện dung, tụ thường được lắp trong đài để thay đổi tần số cộng hưởng khi bạn dò đài.
  • Tụ điện Lithium ion: Có năng lượng cực cao dùng để lưu trữ điện một chiều.

Nguyên lý làm việc của tụ điện

Nguyên lý phóng điện tích từ tụ điện được hiểu là khả năng tích trữ năng lượng điện như một cục pin nhỏ dưới dạng năng lượng điện trường. Nó lưu trữ hiệu quả các điện tử và giải phóng các điện tích để tạo ra dòng điện. Sự khác biệt lớn nhất giữa tụ điện và pin là tụ điện không có khả năng tạo ra điện tích electron.

Nguyên tắc sạc và phóng điện của tụ điện là một tính chất đặc trưng và là nguyên tắc cơ bản trong hoạt động của tụ điện. Nhờ tính chất này, tụ điện có khả năng mang dòng điện xoay chiều.

Trong trường hợp cả hai bo mạch không thay đổi đột ngột mà thay đổi theo thời gian bạn cắm hoặc xả tụ, rất dễ gây cháy nổ do dòng điện tăng vọt.

Tụ điện để làm gì?

Như các bạn đã biết, tụ điện là một linh kiện có khả năng tích trữ năng lượng điện, tích điện rất hiệu quả. Tụ điện còn có vai trò lọc điện áp xoay chiều trong điện áp một chiều phẳng bằng cách khử âm pha.

Thiết bị dùng để chuyển tín hiệu giữa các khâu có chênh lệch điện áp một chiều, cho phép điện áp xoay chiều đi qua và ngăn chặn điện áp một chiều.

Với dòng điện xoay chiều (AC), tụ điện đóng vai trò dẫn điện, còn với điện một chiều, nó trở thành tụ lọc.

Rơi tự do
Tụ điện để làm gì?

Công thức tính tụ

Công thức tính điện dung của tụ điện

Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế xác định. Điện dung của tụ điện sẽ được xác định bằng thương số của tụ điện và hiệu điện thế giữa bản đồ của nó C = QUỸ

Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng là: C = S9.109,4

Đơn vị của điện dung là fara, ký hiệu là. פ

Fara là điện dung của tụ điện có hiệu điện thế giữa hai bản là 1V và nó có thể chứa điện tích 1C.

Các loại tụ thường dùng chỉ có điện dung từ 10-12f đến 10-16f.

Công thức tính năng lượng của tụ điện

Khi tụ điện đang tích điện, điện trường trong tụ sẽ tích trữ một năng lượng là năng lượng điện trường. Công thức của năng lượng điện trường trong tụ điện là:

W = Q.U3 = C.U22 = Q22C

Tất cả các điện trường đều mang năng lượng.

Ứng dụng của tụ điện trong thực tế

Tụ điện dùng để làm gì? Tụ điện được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, cụ thể:

  • Nó là thành phần không thể thiếu trong các bo mạch điều khiển từ các thiết bị công nghiệp đến dân dụng như tivi, tủ lạnh, máy giặt, v.v.
  • Để khởi động động cơ 1 pha, bắt buộc người dùng phải sử dụng tụ điện để kích hoạt động cơ, gồm 2 loại tụ điện và tụ điện. Tùy theo yêu cầu sử dụng mà người dùng lựa chọn loại tụ bù cho phù hợp.
  • Tụ điện còn được dùng để nạp và phóng điện trong mạch khuếch đại trong máy hàn điện tử để làm nóng chảy kim loại. Muốn vậy cần sử dụng dòng điện khá lớn, máy hàn cơ tăng dòng điện bằng lõi kim loại và dây đồng.
  • Ứng dụng của tụ điện lớn nhất là ứng dụng thành công của một bộ nguồn dự trữ năng lượng.

Công dụng của tụ điện

Tụ điện hoạt động như một tấm pin, có khả năng tích trữ năng lượng điện mà không tiêu tốn năng lượng. Tụ điện cho dòng điện xoay chiều đi qua có khả năng dẫn điện như một điện trở đa năng, hỗ trợ đắc lực cho quá trình tuần hoàn điện áp qua tụ điện. Điện dung của tụ điện càng nhỏ thì điện dung càng lớn và ngược lại.

Nhờ nguyên lý sạc và xả thông minh, ngăn chặn điện áp DC và cho phép điện áp AC, việc truyền tín hiệu giữa các tầng khuếch đại có sự chênh lệch tiềm năng. Tụ điện giúp khử pha âm nên có thể lọc điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều. Năng lượng của điện trường là điện trường tích trong tụ điện:

W = Q * U / 3 = C * U2 / 2 = Q2 / (2 * C)

Hiện nay, tụ điện chủ yếu được sử dụng trong kỹ thuật và điện tử, hệ thống y tế hoặc máy phát điện, thí nghiệm vật lý, vũ khí hạt nhân, v.v. và là thành phần quan trọng nhất của bảng điện từ.

tôi không thể giúp bạn
Vị trí lắp đặt tụ điện trong máy lạnh

Cách kết nối tụ điện

Có 2 cách để nối tụ điện đó là:

Tụ điện mắc nối tiếp

Các tụ điện mắc nối tiếp có điện dung tương đương CTĐ được tính theo công thức: 1 / Ctd = (1 / C1) + (1 / C2) + (1 / C3)

Trong trường hợp chỉ có 2 tụ điện mắc nối tiếp, Ctd = C1.C2 / (C1 + C2)

Khi được nối trực tiếp, điện áp chịu thử của tụ điện phải tương đương với tổng điện áp của các tụ điện cộng lại: Uđ = U1 + U2 + U3.

Đối với tụ điện khi mắc trực tiếp phải chú ý đến chiều của tụ, trước tiên phải nối cực âm sau đó mới nối cực dương với tụ.

Tụ điện song song

Các tụ điện mắc song song có điện dung tương đương bằng tổng các tụ điện của các tụ điện ghép lại. Ctd = C1 + C2 + C3

Điện áp chịu đựng của tụ điện tương đương được xác định bằng hiệu điện thế của tụ điện có hiệu điện thế thấp nhất. Đối với tụ điện thì các tụ điện phải mắc cùng chiều âm dương.

Cách loại bỏ tụ điện một cách an toàn

Cách xả tụ an toàn nhất được nhiều người áp dụng là dùng tuốc nơ vít cách điện, tuy nhiên với những máy móc thiết bị có tụ lớn thì cần phải có thiết bị phóng tụ riêng. Trước hết bạn cần sử dụng đồng hồ vạn năng để kiểm tra trước, chọn chức năng kiểm tra điện áp một chiều của đồng hồ, khi đo sẽ xảy ra 3 trường hợp:

  • Nếu điện áp sau khi đo nhỏ hơn 10V thì không cần sạc
  • Nếu giá trị đo được từ 10V-99V, nó có thể được xả bằng tuốc nơ vít
  • Nếu điện áp đo vào bộ tời là hàng trăm V thì phải dùng dụng cụ phóng điện chuyên dụng.
XA-Tu-Dien
Cách xả tụ điện bằng tuốc nơ vít

Trong trường hợp giá trị bạn đo được là 10-99W, quy trình xả bằng tuốc nơ vít sẽ như sau:

  • Chọn tuốc nơ vít có tay cầm cách nhiệt
  • Một tay giữ phần tụ điện, tay kia cầm tuốc nơ vít để nối đồng thời cả hai chân của tụ điện. Lúc này bạn sẽ thấy có tia lửa điện, tức là tụ điện đã bị phóng điện. Sau khi xả xong, hãy kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng để đảm bảo.

Nếu điện áp lên đến hàng trăm V, quá trình phóng điện bằng dụng cụ chuyên dụng cũng rất đơn giản. Bạn lấy một điện trở 20K ohm và nối 2 dây dẫn bằng kẹp cá sấu, kẹp 2 đầu kẹp vào 2 chân của tụ để phóng điện. Để chắc chắn bạn cũng nên sử dụng đồng hồ vạn năng để đo lại sau khi phóng điện.

Lưu ý cho các bạn khi thực hiện các thao tác với tụ cần cẩn thận, tránh chạm vào chân có thể bị giật rất nguy hiểm.

Với những thông tin trên hy vọng sẽ giúp bạn giải đáp được thắc mắc tụ điện là gì, ký hiệu và công thức cấu tạo của nó. Nếu bạn có thắc mắc cần được giải đáp, hãy comment dưới bài viết này, nhân viên ruaxetudong.org Sẽ trả lời bạn một cách nhanh chóng và hoàn toàn miễn phí!

READ  Đây là mẹo để khắc phục ngay và luôn! | Phunulamchutuonglai

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Protected with IP Blacklist CloudIP Blacklist Cloud