Tụ điện là một linh kiện điện tử vô cùng quan trọng trong mạch điện và thiết bị điện tử. Bài viết dưới đây Điện Châu Á sẽ cùng bạn tìm hiểu sâu hơn về Tụ điện là gì? Cấu tạo, công dụng và cách đo tụ điện nhé!
Tụ điện là gì?
Tụ điện (Capacitior) có ký hiệu là C là một loại linh kiện điện tử có thụ động cấu tạo bời hai bản cực đặt song song và được ngăn cách bởi lớp điện môi. Khi có chênh lệch điện thế tại hai bề mặt thì sẽ xuất hiện điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu. Tụ điện có tính chất cách điện một chiều nhưng cho dòng điện xoay chiều đi qua nhờ nguyên lý phóng nạp. Tụ điện thường được sử dụng trong các mạch điện tử như mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, truyền tín hiệu xoay chiều, tạo dao động,…
Có thể bạn quan tâm: Domino Điện Là Gì? Phân Loại, Ưu Điểm Của Domino Điện
Cấu tạo của tụ điện
Cấu tạo của tụ điện gồm ít nhất hai dây dẫn điện ở dạng miếng kim loại. Hai bề mặt kim loại này được đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bởi lớp điện môi.
Chất làm điện môi thường là các chất không dẫn điện, có điện trở suất cao như giấy, giấy tẩm hóa chất cách điện, gốm, thủy tinh, mica hoặc có thể là một lớp không khí. Các chất điện môi này được tạo ra nhằm tăng khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ điện.
Nguyên lý hoạt động của tụ điện
Nguyên lý phóng nạp của tụ điện được hiểu là khả năng tích trữ năng lượng điện như một bình ắc quy nhỏ dưới dạng năng lượng điện trường. Tụ điện là nơi lưu trữ hiệu quá các electron và phóng ta các điện tích để tạo ra dòng điện. Tuy nhiên, điểm khác biệt lớn của tụ điện với ắc quy là không có khả năng sinh ra các điện tích electron.
Nguyên lý nạp xả của tụ điện là tính chất đặc trưng và cũng là nguyên lý cơ bản trong hoạt động của tụ điện. Cũng chính vì tính chất này mà tụ điện có khả năng dẫn dòng điện xoay chiều.
Trong trường hợp điện áp của hai bản mạch không thay đổi đột ngột mà biến thiên thao thời gian cắm nạp hoặc xả tụ thì rất dễ gây ra hiện tượng cháy nổ có tia lửa điện vì lý do đong điện tăng vọt. Đây cũng là nguyên lý nạp xả khá phổ biến của tụ điện.
Xem thêm: Ổn Áp Là Gì? Chức Năng Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Ổn Áp
Công thức tính điện dung
Đại lượng tính khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ điện được gọi là điện dung, điện dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, chất liệu làm điện môi và khoảng cách giữa hai bản cực
Công thức tính điện môi :
C = ξ . S / d
Trong đó:
C: điện dung của tụ điện, đơn vị là Fara (F)
ξ: Hằng số điện môi của lớp cách điện
d: Chiều dày của lớp cách điện
Phân loại
Tụ điện được chia ra làm 3 loại chính sau đây:
Tụ điện phân cực
Tụ điện phân cực là loại tụ điện có hai cực rõ ràng, được ký hiệu bằng dấu “+” cho cực dương và “-” cho cực âm. Điểm đặc biệt của tụ điện phân cực là nó chỉ có thể hoạt động hiệu quả khi được mắc đúng chiều điện áp. Nếu mắc ngược chiều, tụ điện có thể bị hỏng hoặc thậm chí phát nổ.
Tụ điện không phân cực
Tụ điện không phân cực, hay còn gọi là tụ điện phi cực tính, là loại tụ điện không có cực dương và cực âm rõ ràng. Có thể hoạt động hiệu quả với cả hai chiều điện áp mà không bị hỏng. Kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, giá thành rẻ và độ ổn định nhiệt tốt.
Siêu tụ điện
Siêu tụ điện hay còn gọi là tụ điện lớp kép điện môi (EDLC), là một loại tụ điện đặc biệt có khả năng lưu trữ năng lượng cao hơn so với các loại tụ điện thông thường. Siêu tụ điện có thể nạp và xả điện năng rất nhanh, chỉ trong vài giây hoặc thậm chí vài mili giây, không chứa hóa chất độc hại, không gây ô nhiễm môi trường và an toàn khi sử dụng.
Công dụng mỗi loại tụ điện capacitor
- Tụ điện phân cực được sử dụng trong các mạch điện tử, máy tính, thiết bị viễn thông và nguồn điện để lưu trữ và cấp điện ổn định.
- Tụ điện không phân cực được sử dụng trong mạch chấn lưu, mạch lọc và các ứng dụng yêu cầu sự linh hoạt trong dòng điện.
- Siêu tụ điện được sử dụng trong các ứng dụng công suất lớn như xe điện, công nghiệp điện tử và lưu trữ năng lượng.
- Các tụ điện còn có thể được sử dụng để điều chỉnh thời gian, bộ lọc tín hiệu, cung cấp khởi động trong động cơ và nhiều ứng dụng khác.
Bài viết trên đã giúp bạn hiểu rõ chi tiết về Tụ điện là gì? Cấu tạo, công dụng và cách đo tụ điện. Mong rằng bài viết sẽ mang đến cho bạn những thông tin hữu ích. Nếu bạn thấy hay hãy chia sẻ đến bạn bè của mình nhé!
