Tụ điện là gì?

Tụ điện ( tiếng anh là capacitor) là một linh kiện điện tử thụ động cấu tạo bởi hai bản cực đặt song song được ngăn cách bởi lớp điện môi, tụ điện có tính chất cách điện 1 chiều nhưng cho dòng điện xoay chiều đi qua nhờ nguyên lý phóng nạp.Ký hiệu: Tụ điện có ký hiệu là CKý hiệu của tụ điện trong mạch điện

Hình dáng thực tế của tụ điện

Cấu tạo của tụ điện

Cấu tạo của tụ điện gồm ít nhất hai dây dẫn điện thường ở dạng tấm kim loại. Hai bề mặt này được đặt song song với nhau và được ngăn cách bởi một lớp điện môi.Cấu tạo của tụ điệnDây dẫn của tụ điện có thể sử dụng là giấy bạc, màng mỏng,…Điện môi sử dụng cho tụ điện là các chất không dẫn điện như thủy tinh, giấy, giấy tẩm hoá chất, gốm, mica, màng nhựa hoặc không khí. Các điện môi này không dẫn điện nhằm tăng khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ điện. Tùy theo lớp cách điện ở giữa hai bản cực là gì thì tụ có tên gọi tương ứng.

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 / dĐơn vị điện dung của tụ : Đơn vị là Fara (F) , 1Fara là...

Công thức tính điện dung của tụ điện

Tụ điện mắc nối tiếp

Các tụ điện mắc nối tiếp có điện dung tương đương C tđ được tính bởi công thức : 1 / C tđ = (1 / C1 ) + ( 1 / C2 ) + ( 1 / C3 )Trường hợp chỉ có 2 tụ mắc nối tiếp thì C tđ = C1.C2 / ( C1 + C2 )Khi mắc nối tiếp thì điện áp chịu đựng của tụ tương đương bằng tổng điện áp của các tụ cộng lại. U tđ = U1 + U2 + U3Khi mắc nối tiếp các tụ điện, nếu là các tụ hoá ta cần chú ý chiều của tụ điện, cực âm tụ trước phải nối với cực dương tụ sau:Tụ điện mắc nối tiếp Tụ điện mắc song song

Tụ điện mắc song song.

Các tụ điện mắc song song thì có điện dung tương đương bằng tổng điện dung của các tụ cộng lại . C = C1 + C2 + C3Điện áp chịu đựng của tụ điện tương tương bằng điện áp của tụ có điện áp thấp nhất.Nếu là tụ hoá 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 được ghi trực tiếp trên thân tụ=> Tụ hoá là tụ có phân cực (-) , (+) và luôn luôn có hình trụ .Tụ hoá ghi điện dung là 185 µF / 320 VVới tụ giấy , tụ gốm : Tụ giấy và tụ gốm có trị số ghi bằng ký hiệuTụ gốm ghi trị số bằng ký hiệu.

Thực hành đọc trị số của tụ điện

Cách đọc trị số tụ giất và tụ gốm . Chú ý : chữ K là sai số của tụ . 50V là điện áp cực đại mà tụ chịu được.* Tụ giấy và tụ gốm còn có một cách ghi trị số khác là ghi theo số thập phân và lấy đơn vị là MicroFaraMột cách ghi trị số khác của tụ giấy và tụ gốm.

Ý nghĩa của giá trị điện áp ghi trên thân tụ

Các loại tụ điện thông dụng:

Tụ hóa hay còn gọi là tụ phân cực

là tụ có phân cực (-), (+) và luôn có hình trụ. Trên thân tụ được thể hiện giá trị điện dung, điện dung thường từ 0,47 µF đến 4700 µF

Tụ gốm, tụ giấy, tụ mica, tụ kẹo, tụ cao áp, tụ sứ ( tụ không phân cực)

là tụ không phân cực và có hình dẹt, không phân biệt âm dương. Có trị số được ký hiệu trên thân bằng ba số, điện dung của tụ thường khá nhỏ, chỉ khoảng 0,47 µF

Tụ xoay

là tụ có thể xoay để thay đổi giá trị điện dung, tụ này thường được lắp trong Radio để thay đổi tần số cộng hưởng khi ta dò đài.

Tụ Lithium ion

có năng lượng cực cao dùng để tích điện 1 chiều

Nguyên lý hoạt động của tụ điện

Nguyên lý hoạt động của tụ điệnTụ điện có khả năng tích trữ năng lượng dưới dạng năng lượng điện trường bằng cách lưu trữ các electron, nó cũng có thể phóng ra các điện tích này để tạo thành dòng điện. Đây chính là tính chất phóng nạp của tụ, nhờ có tính chất này mà tụ có khả năng dẫn điện xoay chiều. Nếu điện áp của hai bản mạch không thay đổi đột ngột mà biến thiên theo thời gian mà ta cắm nạp hoặc xả tụ rất dễ gây ra hiện tượng nổ có tia lửa điện do dòng điện tăng vọt. Đây là nguyên lý nạp xả của tụ điện khá phổ biến.

Cách đo kiểm tra tụ điện sống chết còn tốt không? bằng đồng hồ vạn năng

Đo kiểm tra tụ giấy và tụ gốm.

Tụ giấy và tụ gốm thường hỏng ở dạng bị dò rỉ hoặc bị chập, để phát hiện tụ dò rỉ hoặc bị chập ta quan sát hình ảnh sau đây .Đo kiểm tra tụ giấy hoặc tụ gốm .Ở hình ảnh trên là phép đo kiểm tra tụ gốm, có ba tụ C1 , C2 và C3 có điện dung bằng nhau, trong đó C1 là tụ tốt, C2 là tụ bị dò và C3 là tụ bị chập.Khi đo tụ C1 ( Tụ tốt ) kim phóng lên 1 chút rồi trở về vị trí cũ. ( Lưu ý các tụ nhỏ quá < 1nF thì kim sẽ không phóng nạp )Khi đo tụ C2 ( Tụ bị dò ) ta thấy kim lên lưng chừng thang đo và dừng lại không trở về vị trí cũ.Khi đo tụ C3 ( Tụ bị chập ) ta thấy kim lên = 0 Ω và không trở về.Lưu ý: Khi đo kiểm tra tụ giấy hoặc tụ gốm ta phải để đồng hồ ở thang x1KΩ hoặc x10KΩ, và phải đảo chiều kim đồng hồ vài lần khi đo.

Đo kiểm tra tụ hoá

Tụ hoá ít khi bị dò hay bị chập như tụ giấy, nhưng chúng lại hay hỏng ở dạng bị khô ( khô hoá chất bên trong lớp điện môi ) làm điện dung của tụ bị giảm , để kiểm tra tụ hoá , ta thường so sánh độ phóng nạp của tụ với một tụ còn tốt có cùng điện dung, hì...

Công dụng của tụ điện

Ứng dụng của tụ điện trong thực tế: