Công dụng của tụ điện là gì?

Câu hỏi: Công dụng của tụ điện là gì?

Lời giải: 

Tác dụng của tụ điện được biết đến nhiều nhất là khả năng lưu trữ năng lượng điện. Lưu trữ điện tích hiệu quả. Nó được so sánh với khả năng lưu trữ như ắc qui. Tuy nhiên, ưu điểm lớn của tụ điện là lưu trữ mà không làm tiêu hao năng lượng điện.

Ngoài ra, công dụng tụ điện còn cho phép điện áp xoay chiều đi qua. Giúp tụ điện có thể dẫn điện như một điện trở đa năng. Đặc biệt khi tần số điện xoay chiều (điện dung của tụ càng lớn) thì dung kháng càng nhỏ. Hỗ trợ đắc lực cho việc điện áp được lưu thông qua tụ điện.

Hơn nữa, do nguyên lý hoạt động của tụ điện là khả năng nạp xả thông minh, ngăn điện áp 1 chiều. Cho điện áp xoay chiều lưu thông giúp truyền tí hiệu giữa các tầng khuyếch đại có chênh lệch điện thế.

Tụ điện còn có vai trò lọc điện áp xoay chiều thành điện áp 1 chiều bằng phẳng bằng cách loại bỏ pha âm.

Cùng THPT Trịnh Hoài Đức tìm hiểu về tụ điện nhé.

1. Cấu tạo tụ điện ra sao? 

– Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động, cấu tạo bởi hai bản cực đặt song song ngăn cách bởi lớp điện môi. Khi có chênh lệch điện thế tại hai bề mặt,tại các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu.

– Tụ điện có tính chất cách điện 1 chiều, tuy n Tụ điện được cấu tạo từ 2 bản cực kim loại được đặt song song. Tên gọi của tụ điện phụ thuộc vào chất liệu cách điện trong bản cực. Ví dụ lớp cách điện là không khí thì tên tụ sẽ là tụ không khí, nếu là gốm thì sẽ là tụ gốm,… Trên tụ điện sẽ được ghi trị số điện áp cụ thể. Đây chính là giá trị điện áp cực đại mà tụ điện có thể chịu. Nếu sử dụng cao hơn giá trị này thì tụ điện sẽ bị nổ.

– Ký hiệu: Tụ điện có ký hiệu là C viết tắt của Capacitior

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

– Một số ký hiệu của tụ điện

2. Phân loại tụ điện

Phân loại theo dạng thức

– Có hai loại tụ chính là tụ giấy, tụ gốm và tụ hóa hay một số những loại có thể gặp như tụ mica màng mỏng, tụ bạc mica, tụ siêu hóa…

+ Tụ gốm: Là loại tụ có giá trị cố định, trong đó chất liệu gốm là chất điện môi, nó được chế tạo từ nhiều lớp gốm xứ xen kẽ lẫn nhau với một lớp kim loại hoạt động như các điện cực. Tụ gốm là thiết bị không phân cực nên có thể nối nó trong cách mạch điện theo hướng dẫn nào cũng được

+ Tụ giấy: Có bản cực là lá nhôm và điện môi là giấy tẩm dầu cách

+ Tụ điện phẳng: Gồm hai bản kim loại phẳng được đặt song song với nhau và ngăn cách bằng một lớp điện môi

Phân loại theo tính chất lí hóa và ứng dụng

* Tụ điện phân cực

Hầu hết tụ hóa là tụ điện có cực xác định, khi đấu nối phải đúng cực âm – dương.

– Trên tụ có kích thước đủ lớn thì cực âm (-) trên vạch màu sáng dọc theo thân tụ. Khi tụ mới chưa cắt chân thì chân dài hơn sẽ là cực dương (+)

– Những tụ cỡ nhỏ, tụ dành cho hàn dán SMD thì đánh dấu (+) đảm bảo tính rõ ràng

* Tụ điện không phân cực

– Tụ điện không phân cực không xác định được cực dương âm chẳng hạn như: Tụ giấy, tụ mica, tụ gốm…

– Những tụ có trị số điện dung nhỏ hơn 1 μF thường được sử dụng trong các mạch điện tần số cao

– Các tụ cỡ lớn, từ một vài μF đến cỡ Fara thì dùng trong điện dân dụng như: tủ lạnh, quạt…

– Một số tụ hóa không phân cực cũng được chế tạo

3. Điện dung, đơn vị và ký hiệu của tụ điện

– Điện dung : Là đại lượng nói lên khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ điện, điện dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảng cách giữ hai bản cực theo công thức  C = ξ . S / d

Trong đó: 

+ C : là điện dung tụ điện , đơn vị là Fara (F)

+ ξ : Là hằng số điện môi của lớp cách điện.

+ d : là chiều dày của lớp cách điện.

+ S : là diện tích bản cực của tụ điện.

– Đơn vị điện dung của tụ : Đơn vị là Fara (F) , 1Fara là rất lớn do đó trong thực tế thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như MicroFara (µF), NanoFara (nF), PicoFara (pF).

1 Fara = 1.000.000 µ Fara = 1.000.000.000 n F = 1.000.000.000.000 p F

1 µ Fara = 1.000 n Fara

1 n Fara = 1.000 p Fara

– Ký hiệu : Tụ điện có ký hiệu là C (Capacitor)

– Đơn vị của tụ điện là Fara (F), 1 Fara có trị số rất lớn và trong thực tế người ta thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như: 1µF=10^-6F; 1ηF=10^-9F; 1pF=10^-12F

– Ngoài khái niệm về điện dung thì trong tụ điện người ta thường nhắc tới điện môi vậy điện môi là gì?

– Điện môi là chất dẫn điện kém, là các vật chất có điện trở suất cao (10⁷  ÷ 10¹⁷Ω.m) ở nhiệt độ bình thường. Chất cách điện gồm phần lớn các vật liệu vô cơ cũng như hữu cơ.

Đăng bởi: THPT Trịnh Hoài Đức

Chuyên mục: Lớp 12, Công Nghệ 12