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

Tụ điện là một trong những thiết bị điện tử không thể thiếu trong các mạch lọc, mạch dao động hay các mạch truyền dẫn tín hiệu xoay chiều. Mặc dù giữ vai trò quan trọng như vậy nhưng không phải ai cũng giải thích được khái niệm tụ điện là gì? có những loại tụ điện nào? Để có câu trả lời chính xác và đầy đủ nhất, quý bạn đọc hãy theo dõi những thông tin trong bài viết dưới đây.

Tụ điện là gì?

Tụ điện là gì ? Tụ điện là một linh phụ kiện điện tử thụ động, cấu trúc bởi 2 bản đặt song song được ngăn cách bởi lớp điện môi. là một linh phụ kiện điện tử thụ động, cấu trúc bởi 2 bản đặt song song được ngăn cách bởi lớp điện môi. Khi có chênh lệch điện thế tại mặt phẳng sẽ Open điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu. Tụ điện là gì? Tụ điện có đặc thù cách điện 1 chiều nhưng sẽ cho dòng điện xoay chiều đi qua nhờ nguyên tắc phóng nạp. Chính do đó chúng được sử dụng trong những mạch điện tử như mạch lọc nguồn, lọc nhiễu hay mạch truyền tín hiệu xoay quanh chiều mạch.

Kí hiệu tụ điện là C, đây là tên viết tắt của Capacitor.

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 linh phụ kiện có 2 cực thụ động tàng trữ nguồn năng lượng điện hay tích tụ điện tích bởi 2 mặt phẳng dẫn điện trong một điện trường. 2 mặt phẳng dẫn điện của tụ điện sẽ được ngăn cách bởi điện môi và không dẫn điện. Khi 2 mặt phẳng này có sự chênh lệch về điện thế nó được cho phép dòng điện xoay chiều đi qua, những mặt phẳng sẽ có điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu.

Cấu tạo của tụ điện

Cấu tạo tụ điện vô cùng đơn thuần gốm tối thiểu là 2 dây dẫn điện thường ở dạng tấm sắt kẽm kim loại. Hai mặt phẳng này được đặt song song với nhau và ngăn cách bởi một lớp điện môi. Điện môi sử dụng cho tụ điện là những chất không dẫn điện gồm thủy tinh, giấy tẩm hóa chất, gốm hay mica, … Các điện môi này không dẫn điện nhằm mục đích tăng năng lực tích trữ nguồn năng lượng của tụ điện. Tùy thuộc vào vật liệu cách điện ở giữa bạn cực thì tụ điện sẽ có tên gọi tương ứng. Nếu như lớp cách điện là không khí thì sẽ gọi là tụ điện không khí, là giấy sẽ gọi là tụ giấy, .. Cấu tạo của tụ điện

Các loại tụ điện thông dụng hiện nay

Trên thị trường lúc bấy giờ, có rất nhiều loại tụ điện nhưng có 4 loại phổ cập và được sử dụng thoáng rộng nhất đó là :

• Tụ hóa: Là tục có phân cực (-), (+), hình trụ. Trên thân tụ thể hiện giá trị điện dung từ 0.47F đến 4700F
• Tụ giấy, tụ mica và tụ gốm: Là tụ không phân cực, có hình dẹt và không phân biệt âm, dương. Trị số được kí hiệu trên thân bằng ba số, điện dung của tự thường khá nhỏ khoảng 0.47F
• Tụ xoay: Là tụ có thể xoay để thay đổi giá trị điện dung, tụ này thường được lắp ở trong radio để thay đổi tần số cộng hưởng khi bạn dò đài.
• Tụ Lithium ion: Có năng lượng cực cao dùng để tích điện 1 chiều.

Nguyên lý làm việc của tụ điện

Nguyên lý phóng nạp của tụ điện được hiểu là năng lực tích trữ nguồn năng lượng điện giống như một ắc quy nhỏ dưới dạng nguồn năng lượng điện trường. Nó tàng trữ hiệu suất cao của những electron và phóng ra những điện tích này để tạo ra những dòng điện. Điểm độc lạ lớn nhất của tụ điện với ắc quy là tụ điện không có năng lực sinh ra điện tích electron. Nguyên lý nạp xả của tụ điện là đặc thù đặc trưng và là nguyên tắc cơ bản trong hoạt động giải trí của tụ điện. Nhờ đặc thù này mà tụ điện có năng lực dẫn dòng điện xoay chiều. Trong trường hợp cả 2 bản mạch không biến hóa bất thần mà biến thiên theo thời hạn mà bạn cắm nạp hoặc xả tụ thì rất dễ gây ra hiện tượng kỳ lạ nổ do dòng điện tăng vọt.

Tụ điện có tác dụng gì ?

Như bạn đã biết thì tụ điện là linh phụ kiện có năng lực tàng trữ nguồn năng lượng điện, tàng trữ điện tích hiệu suất cao. Tụ điện còn có vai trò lọc điện áp xoay chiều thành điện áp 1 chiều phẳng phiu bằng cách vô hiệu pha âm. Thiết bị được sử dụng để truyền tín hiệu giữa những tầng khuyeechs đại có sự chênh lệch về điện áp một chiều, cho điện áp xoay chiều đi qua và ngăn điện áp một chiều lại. Vời dòng điện xoay chiều ( AC ) tụ điện giữ vai trò dẫn điện còn với điện 1 chiều thì trở thành tụ lọc. Tụ điện có tác dụng gì?

Công thức tính tụ điện

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 nhất định. Điện dụng của tụ điện sẽ được xác định bằng thương số của tụ điện và hiệu điện thế giữa bản đồ của nó C=QU

Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng: C=S9.109.4.d

Đơn vị của điện dung là fara, kí hiệu là F

Fara là điện dung của một tụ điện mà giữa hai bản tụ có hiệu điện thế 1V thì nó tích được điện tích 1C. Các tụ điện thường dùng chi có điện dung từ 10-12 F đến 10-16 F

Công thức tính năng lượng của tụ điện

Khi tụ điện tích điện thì điện trường trong tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng đó là năng lượng điện trường. Công thức năng lượng điện trường trong tụ điện là:

W = Q.U 3 = C.U 22 = Q22C Mọi điện trường đều mang nguồn năng lượng. Ứng dụng của tụ điện trong trong thực tiễn Tụ điện dùng để làm gì ? Tụ điện được ứng dụng trong nhiều nghành khác nhau, đơn cử :

• Là linh kiện không thể thiếu trong các bo mạch điều khiển từ các thiết bị từ công nghiệp cho đến dân dụng như tivi, tủ lạnh, máy giặt,…
• Để khởi động- động cơ 1 pha thì bắt buộc người dùng phải sử dụng đến tụ điện để kích hoạt motor, gồm có 2 loại là tụ ngậm và tụ đề. Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng mà người dùng lựa chọn loại tụ điện thích hợp.
• Tụ điện còn được sử dụng để nạp và phóng điện trong mạch khuếch đại ở các máy hàn điện tử để làm nóng chảy kim loại. Để thực hiện được thì 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 việc áp dụng thành công nguồn cung cấp năng lượng tích trữ năng lượng.

Công dụng của tụ điện

Tụ điện có công dụng như một ắc quy, có năng lực tàng trữ điện năng mà không làm tiêu tốn nguồn năng lượng. Tụ điện được cho phép dòng điện xoay chiều đi qua có năng lực dẫn điện giống như một điện trở đa năng, tương hỗ đắc lực cho việc lưu thông điện áp qua tụ. Khi điện dung của tụ càng nhỏ thì dung kháng càng lớn và ngược lại. Nhờ vào nguyên tắc nạp xả mưu trí, ngăn điện áp một chiều và được cho phép điện áp xoay chiều đi qua mà việc truyền tín hiệu giữa những tầng khuếch đại có chênh lệch điện thế. Tụ điện giúp vô hiệu pha âm nên có năng lực lọc điện áp xoay chiều thành áp một chiều. Năng lượng của điện trường chính là điện trường tích tụ trong tụ điện : W = Q * U / 3 = C * U2 / 2 = Q2 / ( 2 * C ) Hiện nay, tụ điện được sử dụng đa phần trong kỹ thuật và điện tử, mạng lưới hệ thống âm thanh hay máy phát điện, thí nghiệm vật lý, vũ khí hạt nhân, … và những linh phụ kiện quan trọng nhất của bo mạch điện từ. Vị trí lắp đặt của tụ điện trong điều hòa

Cách mắc tụ điện

Có 2 cách mắc tụ điện đó là :

Tụ điện mắc nối tiếp

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

Trường hợp chỉ có 2 tụ mắc nối tiếp thì Ctd= C1.C2/ (C1+C2)

Khi mắc nối trực tiếp thì điện áp chịu đựng của tụ sẽ tương đương bằng tổng điện áp của các tụ cộng lại: Utd=U1+U2+U3.

Đối với những tụ hóa khi mắc nối trực tiếp cần chú ý quan tâm chiều của tụ điện, phải nối cực âm trước sau đó mới nối cực dương vào tụ.

Tụ điện mắc song song

Các tụ điện song song thì có điện dung tương đương bằng tổng điện dung của các tụ cộng lại Ctd=C1+C2+C3

Điện áp chịu đựng của tụ điện tương tự được xác lập bằng điện áp của tụ có điện áp thấp nhất. Đối với tụ hóa thì những tụ phải được đấu cùng chiều âm khí và dương khí

Cách xả tụ điện an toàn

Cách xả tụ điện bảo đảm an toàn nhất mà nhiều người vận dụng đó là sử dụng tua vít cách điện nhưng với những thiết bị máy móc có tụ điện lớn thì cần phải có thiết bị xả tụ riêng không liên quan gì đến nhau. Trước hết bạn cần sử dụng đồng hồ đeo tay vạn năng để kiểm tra trước, chọn tính năng kiểm tra điện áp DC của đồng hồ đeo tay, khi đo sẽ có 3 trường hợp sau :

• Nếu điện áp sau khi đo dưới 10V thì không cần sạc
• Nếu giá trị đo từ 10V-99V thì có thể xả bằng tua vít
• Nếu điện áp đo được tời hàng trăm V thì bạn phải sử dụng dụng cụ xả chuyên dụng.

Cách xả tụ điện bằng tua vít

Trong trường hợp giá trị bạn đo được từ 10-99V thì quy trình xả bằng tua vít sẽ thực hiện như sau:

• Chọn tua vít có tay cầm cách điện
• Cầm phần của tụ bằng 1 tay, tay còn lại cầm tua vít chạm cùng lúc vào 2 chân của tụ. Lúc này bạn sẽ thấy tia lửa điện bắn ra tức là tụ đang được xả. Sau khi xả xong bạn hãy kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng cho chắc chắn.

Nếu như điện áp lên tới hàng trăm V thì tiến trình xả bằng dụng cụ chuyên được dùng cũng rất đơn thuần. Bạn lấy một điện trở 20K Ohm và nối 2 dây dẫn có đầu kẹp cá sấu, kẹp 2 đầu kẹp vào 2 chân của tụ để xả. Để chắc như đinh bạn cũng nên sử dụng đồng hồ đeo tay vạn năng đo lại sau khi xả nhé. Lưu ý cho bạn khi thực thi thao tác với tụ cần phải thực thi cẩn trọng để tránh chạm vào chân hoàn toàn có thể bị giật, rất nguy hại. Với những thông tin trên đây, kỳ vọng sẽ giúp bạn giải đáp được vướng mắc tụ điện là gì, kí hiệu và công thức của tụ điện rồi chứ. Nếu có bất kể câu hỏi nào cần được giải đáp, người sử dụng hãy comment phí dưới bài viết, nhân viên cấp dưới mobitool.net sẽ giải đáp bạn nhanh gọn và không lấy phí trọn vẹn !

Source: https://thevesta.vn
Category: Bản Tin