Tụ điện là gì? Đây là kiến thức về môn vật lý ở lớp 11, nếu như không nắm chắc kiến thức thì sẽ dẫn đến những khó khăn khi làm bài tập.
– Trong bài viết sau đây bạn hãy cùng chúng tôi đi ôn lại kiến thức về tụ điện này nhé. Hãy cùng theo dõi ngay thôi nào?
Xem ngay:
Tụ điện là gì?
– Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động, được cấu tạo bởi hai bản cực đặt song song và ngăn cách bởi lớp điện môi. Khi xảy ra sự chênh lệch điện thế tại hai điểm bề mặt, các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu.
– Tụ điện có tính chất cách điện 1 chiều, nhưng lại cho dòng điện xoay chiều đi qua nhờ nguyên lý phóng nạp. Chúng được sử dụng trong các mạch điện tử như: mạch lọc nguồn – lọc nhiễu, mạch tạo dao động, mạch truyền tín hiệu xoay chiều…
- Ký hiệu: Tụ điện có ký hiệu là “C”, là từ viết tắt của Capacitior.
- Đơn vị của tụ điện: Fara (F). Cụ thể, 1 Fara = 1F = 10-6MicroFara = 10-9 NanoFara = 10-12 PicoFara.
- Tụ điện là một linh kiện có 2 cực thụ động lưu giữ điện năng. Hay tích tụ điện tích qua 2 bề mặt dẫn điện trong một điện trường.
- Hai bề mặt dẫn điện của tụ điện được ngăn cách bởi điện môi không dẫn điện như: gốm, giấy, giấy tẩm hóa chất, mica…
- Khi hai bề mặt xuất hiện sự chênh lệch điện thế, nó sẽ cho phép dòng điện xoay chiều đi qua. Các bề mặt sẽ có điện tích cùng điện lương nhưng trái dấu.
Cấu tạo tụ điện
– 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
Điện dung – Đơn vị đo giá trị tụ điện
– Điện dung: Là đại lượng nói lên khả năng tích điện trên hai bản cực kim loại của tụ điện. Diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảng cách giữ hai bản cực quyết định điện dung của tụ điện. Điện dung được xác định theo công thức:
C = ξ . S / d
=> Trong đó
- C : Điện dung tụ điện (Fara).
- ξ : Là hằng số điện môi của lớp cách điện của tụ.
- d : là chiều dày của lớp cách điện của tụ.
- S : là diện tích bản cực của tụ điện của tụ.
– Đơn vị của tụ điện là Fara. 1Fara là rất lớn do đó trong thực tế, người ta thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như MicroFara (µF) , NanoFara (nF), PicoFara (pF). Cách quy đổi 1 Fara cụ thể như sau:
1F = 10-6 µF = 10-9 nF = 10-12 pF
– Trên thân của mỗi tụ điện đều có ghi các trị số điện áp. Đây là giá trị điện áp tối đa mà các tụ điện có thể chịu được. Nếu sử dụng vượt quá giá trị này thì tụ sẽ bị nổ.
Nguyên lí hoạt động tụ điện
– Nguyên lý phóng nạp: Khả năng tích trữ năng lượng điện tương tự như một ắc quy nhỏ dưới dạng năng lượng điện trường thực hiện lưu trữ hiệu quả các electron và phóng ra điện và sinh ra dòng điện.
– Nguyên lý nạp xả: Tính chất đặc trưng và cũng là nguyên lý cơ bản trong hoạt động của tụ điện. Nhờ tính chất này mà tụ điện có khả năng dẫn điện xoay chiều.
– Điện áp của hai bản mạch không đột ngột thay đổi mà biến thiên theo thời gian, ta cắm nạp hoặc xả tụ sẽ gây ra hiện tượng nổ, xuất hiện tia lửa điện do dòng điện tăng vọt. Đây cũng là nguyên lý nạp xả của tụ điện.
Tụ điện có tác dụng gì ?
– Dựa theo phân loại và nguyên lý hoạt động mà tụ điện có thể dùng vào các công trình điện riêng. Gồm 4 công dụng phổ biến như sau:
=> Tác dụng tụ điện
- Có thể lưu trữ năng lượng điện rất tốt
- Cho phép dòng điện xoay chiều đi qua nên có thể dẫn điện, hỗ trợ cho việc lưu thông điện áp qua tụ
- Nhờ có khả năng nạp xả tốt, ngăn điện áp 1 chiều, cho điện áp xoay chiều lưu thông giúp truyền tín hiệu giữa các tầng khuếch đại có chênh lệch điện thế
- Có khả năng lọc điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều
Ứng dụng tụ điện trong đời sống
- Dùng để lắp đặt trên các hệ thống bo mạch điều khiển từ công nghiệp đến dân dụng như: Tivi, tủ lạnh, máy giặt, điều hòa…
- Đối với những thiết bị khởi động từ thì không thể nào thiếu tụ điện
- Ứng dụng rộng rãi trong các máy hàn điện tử nhằm dùng để nạp và phóng điện trong mạch khuếch đại, đồng thời làm nóng chảy kim loại với dòng điện lớn.
- Giúp cung cấp nguồn năng lượng, tích trữ năng lượng
