Tụ điện là một loại linh kiện điện tử được sử dụng rất rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày. Vậy tụ điện là gì? Tụ điện có tác dụng gì? Thegioimay.org sẽ giải đáp mọi thắc mắc về các loại tụ điện trong bài viết dưới đây.
Nội dung chính
Tụ điện là gì?
Có thể nói, tụ điện là một thiết bị quan trọng trong các mạch dao động, mạch lọc và mạch dẫn tín hiệu xoay chiều. Đây là loại linh kiện điện tự thụ động; được tạo bởi 2 bề mặt dẫn điện và được ngăn bởi điện môi. Khi xuất hiện chênh lệch điện thế tại hai bề mặt, lúc đó các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu nhau.
Tụ điện được ký hiệu là gì? hay tụ điện có mấy chân là những câu hỏi nhận được rất nhiều sự quan tâm. Tụ điện có ký hiệu là C (Capacitor). Chúng có 2 chân có thể ở dạng phân cực hoặc không phân cực; đối với tụ phân cực cần cấp đúng điện áp để tụ có thể hoạt động được.
Ngoài ra, tụ điện còn được coi là một ắc quy mini bởi khả năng lưu trữ năng lượng điện. Tuy nhiên, cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của tụ điện với ắc quy không giống nhau.
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của tụ điện
Cấu tạo
Cấu tạo của tụ điện bao gồm:
– Cấu tạo của tụ điện gồm ít nhất 2 dây dẫn điện (dạng tấm kim loại). Hai bề mặt này được đặt song song và được ngăn cách bởi một lớp điện môi.
– Điện môi sử dụng cho tụ điện là các chất không dẫn điện như thủy tinh, giấy, giấy tẩm hóa chất, mica, gốm, không khí hoặc màng nhựa. Các điện môi này không dẫn điện nhằm giúp tăng khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ.
Ngoài ra, tên gọi của tụ điện sẽ tương ứng với chất liệu cách điện ở giữa bản cực. Ví dụ, nếu lớp cách điện là không khí thì ta có tụ không khí; là giấy ta sẽ có tụ giấy và tương tự với các chất khác.
>>>Bài viết tham khảo: Cấu Tạo Điện Trở Gồm Những Bộ Phận Nào?
Nguyên lý làm việc
Nguyên lý phóng nạp của tụ điện được hiểu đơn giản là khả năng tích trữ năng lượng điện như một ắc quy nhỏ, dưới dạng năng lượng điện trường. Nó lưu trữ các electron và phóng các điện tích để tạo ra dòng điện. Nhưng điểm khác biệt giữa tụ điện với ắc quy đó là tụ điện không có khả năng sinh ra các điện tích electron
– Nguyên lý nạp xả là tính chất đặc trưng và cũng là nguyên lý cơ bản trong hoạt động của tụ điện; nhờ đó tụ điện có khả năng dẫn điện xoay chiều.
Nếu điện áp của 2 bản mạch không thay đổi đột ngột mà biến thiên theo thời gian; khi đó ta cắm nạp hoặc xả tụ sẽ rất dễ gây ra hiện tượng nổ có tia lửa điện do dòng điện tăng. Đây cũng được xem là nguyên lý nạp xả của tụ điện.
Tụ điện có tác dụng gì?
Tụ điện có công dụng gì? Từ nguyên lý làm việc của tụ điện chắc bạn đã phần nào hiểu được ttác dụng của chúng là gì. Tụ điện được áp dụng vào từng công trình riêng, tuy nhiên chúng có 4 công dụng chính đó là:
– Tụ điện có khả năng lưu trữ năng lượng điện: lưu trữ điện tích hiệu quả là một trong những chức năng được biết đến nhiều nhất. Nó giống công cụ lưu trữ ắc quy, ưu điểm lớn của tụ điện là lưu trữ mà không làm tiêu hao năng lượng điện.
– Tụ điện cho phép điện áp xoay chiều đi qua; giúp tụ có thể dẫn điện như một điện trở đa năng. Đặc biệt, khi tần số điện xoay chiều mà điện dung của tụ càng lớn thì dung kháng càng nhỏ. Đây là công cụ hỗ trợ đắc lực cho việc điện áp được lưu thông qua tụ điện.
– Theo nguyên lý hoạt động, tụ điện có khả năng xả nạp thông minh. Ngăn điện áp 1 chiều và cho phép điện áp xoay chiều lưu thông giúp truyền tín hiệu giữa các tầng khuếch đại (có chênh lệch điện thế).
– Trong phần tụ điện được dùng để làm gì, công dụng cuối cùng là tụ điện có vai trò lọc điện áp xoay chiều thành điện áp 1 chiều bằng cách loại bỏ pha âm.
Đến đây, với những giải thích chi tiết trên chắc hẳn bạn đã có câu trả lời cho riêng mình về việc tụ điện có chức năng gì rồi.
Các loại tụ điện trên thị trường hiện nay
Tụ hóa
Đây là tụ có phân cực (-), (+) và luôn có hình trụ. Giá trị điện dung được thể hiện trên thân trụ từ 0,47 µF đến 4700 µF. Tụ hóa phân biệt cực tính và dung môi bằng hóa chất nên sử dụng một thời gian dài sẽ bị khô cũng như giảm thiểu khả năng phóng nạp.
Tụ hóa có ứng dụng rất đa dạng, như:
– Đối với mạch nguồn xung: tụ hóa được dùng để lọc nguồn đầu vào và ra
– Trong mạch nguồn xung trong thu, đầu đĩa: sử dụng tụ hóa 50V40uF để nối cuộn hồi vào chân mồi của IC nguồn.
– Mạch loa: khi mở công suất lớn, tụ hóa giúp không bị cháy loa và ổn định công suất
Tụ giấy, tụ mica, tụ gốm
Tụ giấy: là loại tụ được làm bằng các dải mỏng lá kim loại, phân tách bằng một lớp điện môi bằng sáp. Dải điện dung của loại tụ này dao động từ 500pF đến 50µF, điện áp làm việc khá cao nên thường được sử dụng chủ yếu trong các thiết bị có điện áp cao.
Tụ mica: được tạo ra bằng cách lắng một lớp bạc mỏng trên lớp điện môi mica. Mica là tụ điện rất ổn định theo thời gian và có dung sai từ 1% trở xuống. Bên cạnh đó, nó cũng có hệ số nhiệt độ tốt và độ bền cao. Tụ mica được sử dụng trong các mạch cộng hưởng và bộ lọc tần số; chúng cũng được sử dụng trong các mạch điện áp cao bởi cách điện tốt.
Tụ gốm: là tụ điện được cấu thành từ các vật liệu như titanium,acid và barium. Tụ điện gốm được chế tạo trong phạm vi từ 1pF đến vài microfarad, nhưng giá trị điện dung so với tụ hóa thì thấp hơn. Ưu điểm lớn nhất của tụ gốm đó là bên trong không được chế tạo thành cuộn dây, bởi vậy nó có độ tự cảm thấp và rất phù hợp cho các ứng dụng tần số cao.
Tụ xoay
Đây là tụ điện gồm các lá động và lá tĩnh được đặt xen kẽ với nhau, từ đó hình thành nên bán cực động và bán cực tĩnh. Tụ xoay có thể thay đổi giá trị điện dung và thường được sử dụng trong Radio để thay đổi tần số cộng hưởng khi dò đài.
Tụ Li ion
Tụ điện Li ion hay còn được gọi là Lithium-ion capacitor, đây là một loại tụ điện lai thuộc họ các tụ hóa lớp siêu tụ điện. Loại tụ này có cathode làm bằng carbon hoạt tính và anode làm từ carbon đã pha Li ion, nhờ đó giảm điện thế anode cũng như cho ra điện áp làm việc cao hơn.
Ngoài những thông tin trên, bạn có thể tìm hiểu thêm về các cách hướng dẫn đo tụ điện. Trong đó, người ta thường đo tụ điện bằng đồng hồ vạn năng kim và đồng hồ vạn năng điện tử.
>>>Bài viết tham khảo: Thiết Bị Adapter Là Gì? Cách Sử Dụng Bộ Nguồn Này?
Trên đây là những thông tin chi tiết nhất về tụ điện và chúng tôi cũng đã giúp các bạn giải đáp được câu hỏi tụ điện có tác dụng gì. Hy vọng các bạn sẽ có thêm nhiều kiến thức về tụ điện cũng như hiểu được tầm quan trọng của linh kiện này.
