TỤ ĐIỆN LÀ GÌ ?
- Ngày đăng: 16-11-2022
Tụ điện là linh kiện có tích trữ năng lượng điện dưới dạng điện trường. Chúng có hai bề mặt thường bằng tấm kim loại dẫn điện được ngăn cách bởi lớp điện môi cách điện. Khi hai bề mặt có chênh lệch điện áp sẽ xuất hiện điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu.
TỤ ĐIỆN LÀ GÌ ? CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ, VÀ ỨNG DỤNG
1. Định nghĩa Tụ điện là gì?
Tụ điện là linh kiện có tích trữ năng lượng điện dưới dạng điện trường. Chúng có hai bề mặt thường bằng tấm kim loại dẫn điện được ngăn cách bởi lớp điện môi cách điện. Khi hai bề mặt có chênh lệch điện áp sẽ xuất hiện điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu.
Tụ điện là gì ?
2. Cấu tạo – Nguyên Lý làm việc của Tụ điện.
Tụ điện có cấu tạo rất đơn giản. Chúng bao gồm 2 bản cực bằng kim loại ở bên trong. Giữa 2 bản cực này là chất điện môi cách điện. Chúng có thể là: không khí, giấy, mica, dầu, nhựa, cao su, gốm, thuỷ tinh… Một số tụ điện có tên gọi theo điện môi của chúng. Ví dụ như: tụ gớm, tụ hoá, tụ giấy…
Tụ điện được bọc kín hoàn toàn, chỉ đưa ra 2 chân của bản cực để sử dụng.
Một tụ điện có hai nguyên lý làm việc cơ bản:
1. Nguyên lý phóng nạp
2. Nguyên lý nạp xả
– Chúng ta đã biết, bản chất của tụ điện là tích trữ năng lượng điện trường bằng cách lưu trữ các electron, nó có khả năng phóng ra các điện tích này để tạo thành dòng điện. Nó tương tự như hoạt động của một ac quy, nhưng tụ điện không tự sinh ra các hạt điện tích.
– Nếu điện áp của hai bản mạch 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.
3. Phân loại Tụ điện.
Ở bài viết này, Tụ điện sẽ được phân loại theo 2 cách: Phân loại theo mục đích sử dụng và Phân loại theo chất điện môi trường:
Dựa theo mục đích sử dụng:
– Tụ cố định: Là loại tụ có trị số điện dung cố định. Trị số này được in cụ thể trên thân vỏ của tụ điện. Chúng có hai dạng:
– Tụ có cực (polar): Tụ có cực tính dương và âm quy định rõ cho 2 chân tụ, được ký hiệu trên thân tụ. Lưu ý: Không được đấu sai chân cực tụ.
– Tụ không phân cực (nonpolar): tụ có hai cực như nhau, tức là không phân biệt chân dương và âm.
Chúng ta có thể đấu chân tuỳ ý, chỉ quan tâm đến điện áp đánh thủng mà thôi.
– Tụ biến đổi hay tụ điện xoay: là loại tụ có trị số điện dung điều chỉnh thay đổi được, theo mục đích sử dụng.
Chia theo chất điện môi trường
– Tụ hóa: Có bản cực là những lá nhôm, điện môi là lớp oxit nhôm rất mỏng được tạo bằng phương pháp điện phân. Tụ hoá có điện dung khá lớn và điện áp làm việc <500V. Tụ hoá có phân biệt cực tính dương và âm.
– Tụ hóa tantalum: Là dạng tụ hoá có cấu tạo từ tantalum. Tụ Tantalum có đặc điểm là: kích thước nhỏ, điện dung lớn, điện áp làm việc <100V, cần phân biệt cực khi đấu nối.
– Tụ giấy: Có hai bản cực là những lá nhôm hoặc thiếc, ở giữa có lớp cách điện là giấy tẩm dầu và cuộn lại thành ống. Tụ giấy không phân biệt cực tính.
– Tụ màng: Có chất điện môi là màng chất dẻo như: Polypropylene, polystyrene, polycarbonate,… Có hai loại tụ màng chính: Loại foil & Loại được kim loại hóa. ( Loại này có khả năng tự phục hồi khi bị đánh thủng do quá điện áp mà không bị hư luôn. )
– Tụ gốm (tụ sứ ceramic): Có chất điện môi là gốm, tráng trên bề mặt nó lớp bạc để làm bản cực. Là loại tụ không phân cực tính.
– Tụ mica: Được chế tạo gồm nhiều miếng mica mỏng được xếp xen kẻ với các miếng thiếc.
+Các miếng thiếc lẻ nối với nhau tạo thành một bản cực
+ Các miếng thiếc chẵn nối với nhau tạo thành một bản cực
Thường tụ mica có dạng hình khối chữ nhật, kích thước rất nhỏ.
4. Ý nghĩa các ký hiệu của tụ điện
Trong các mạch điện, các bạn để ý sẽ thấy có 1 linh kiện được ký hiệu là chữ “C”. Đó chính là ký hiệu của tụ điện. Bắt nguồn từ chữ Capacitor, là tên gọi của tụ điện trong tiếng Anh.
Ý nghĩa các ký hiệu trên vỏ tụ điện là gì?
Trên thân vỏ của tụ điện thường có ghi các thông tin như: 100μF 250V. Ý nghĩa của chúng như sau:
100μF : Là giá trị điện dung của tụ điện.
250V : Giới hạn điện áp đặt vào 2 bản của tụ điện, vượt quá giới hạn này tụ điện có thể bị đánh thủng. Làm hỏng tụ điện, không sử dụng được nữa.
5. Cách đọc trị số tụ điện
– Cách đọc trị số tụ hóa: Với tụ hoá thì cách đọc giá trị rất đơn giản. Giá trị của tụ hóa được ghi trực tiếp trên thân tụ.
Ví dụ: Tụ hóa có giá trị 1000µF/50V được ghi trên thân tụ
– Cách đọc trị số tụ gốm và tụ giấy: Giá trị của hai loại tụ này thường được ký hiệu riêng. Đo đó, chúng có quy ước cách đọc như sau:
Lấy hai chữ số đầu nhân với 10ˣ. Với x là số thứ 3 trong dãy kí tự
Ví dụ: Tụ gốm ghi 105, thì được hiểu là: 10 x 105 = 1000000 = 1 µF
6. Công thức tính điện tích
Khi nói đến tụ điện, là nói đến điện tích, nói đến khả năng tích trữ điện. Cho nên để biết được công thức tính tụ điện, chúng ta hãy tìm hiểu về công thức tính điện tích trước.
Q = C.U
Điện dung là gì?
Điện dung tụ điện là đại lượng đặc trưng cho 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 điện môi và khoảng cách giữa hai bản cực.
>> Từ đó suy ra điện dung tụ điện.
Công thức tính điện dung. Trong đó:
εr : Điện thẩm tương đối (so với chân không) của lớp cách điện
ε0 ≈ 1÷(9*109*4*π)≈8.854187817*10-12 : Hằng số điện thẩm
S : Diện tích của bản cực [m²]
d : Khoảng cách giữa 2 bản cực, hay độ dày của lớp cách điện [m]
Xét về mặt lưu trữ, ta có: 1F = 1A x 1V x 1giây = 1A x 1V x 1/3600 giờ = 0.278 mWh
Trong thực tế, năng lượng được lưu trữ ở dạng pin như: pin AA, AAA, pin trong các điện thoại…với các dung lượng như 100 Wh…
Một viên pin của các dòng smartphone hiện nay có dung lượng khoảng 5-10 Wh, của máy tính bảng là khoảng 15 – 30 Wh còn của laptop là khoảng 40-100 Wh.
7. Tụ điện mắc nối tiếp và Tụ điện mắc song song
Tụ điện mắc nối tiếp
Khi mắc nối tiếp thì điện áp chịu đựng của tụ tương đương bằng tổng điện áp của các tụ cộng lại:
Utd = U1 + U2 + U3. Lưu ý: Các tụ hoá cần mắc đúng chiều cực tụ.
Tụ điện mắc song song
Khi mắc nối tiếp thì điện áp chịu đựng của tụ tương đương bằng tổng điện áp của các tụ cộng lại:
Utd = U1 + U2 + U3: Lưu ý: Các tụ hoá cần mắc đúng chiều cực tụ.
Đến đây các bạn đã nắm được Khái niệm tụ điện là gì?, Cấu tạo, Nguyên lý, phân loại và Cách tính toán điện dung như thế nào. Mời các bạn tham khảo thêm:
Tất cả tài liệu: https://smartplc.com.vn/tai-lieu-ky-thuat.htm
Mời bạn tham khảo các khóa học của trung tâm: https://smartplc.com.vn/khoa-hoc.htm
Thông tin liên hệ
TRUNG TÂM TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHỆ ALPHA TECH PLC
Hà Nội: Tầng 8, Tòa nhà 169 Nguyễn Ngọc Vũ, Phường Trung Hòa, Quận Cầu Giấy, Hà Nội
SĐT/Zalo: 0988 803 232
Website: https://smartplc.com.vn/
Fanpage: https://www.facebook.com/daotaoplcalphatech
Email: infor.smartplc@gmail.com
Bài viết khác
-
CUỘN CẢM LÀ GÌ ?
- Ngày đăng: 28-12-2022
- Lượt xem: 636
Cuộn cảm là gì ? Chắc rằng những bạn học ngành điện tử cũng như từng học Vật lý phổ thông điều nghe về khái niệm cuộn cảm. Trong bài viết này mình xin chia sẻ một số kiến thức mình đã tổng hợp được về cuộn cảm. Các bạn cùng xem nhé. Nếu bạn học vật lý điện tử, bạn sẽ bắt gặp các từ chuyên môn như cuộn cảm, độ tự cảm, inductor, hệ số tự cảm, cuộn dây điện, cuộn dây, công thức tính độ tự cảm, cảm kháng, cuộn cảm cao tần, inductor là gì.
-
CB LÀ GÌ ? CHỨC NĂNG VÀ CẤU TẠO
- Ngày đăng: 27-12-2022
- Lượt xem: 965
CB là viết tắc của danh từ Circuit Breaker – tiếng Anh, tến khác như Disjonteur – tiếng Pháp hay Aptomat – tiếng Nga. CB là khí cụ điện dùng đóng ngắt mạch điện ( một pha, ba pha ). Có công dụng bảo vệ quá tải, ngắn mạch, sút áp.. mạch điện.
-
CURRENT TRANSFORMER LÀ GÌ ?
- Ngày đăng: 23-12-2022
- Lượt xem: 562
Theo chuyên ngành điện Current Transformer được dịch sang tiếng việt có nghĩa là biến dòng. Biến dòng là dòng điện được biến đổi. Biến đổi ở đây có thể là từ thấp lên cao, từ cao xuống thấp, từ dòng AC sang DC..Trong bài viết này mình chia sẻ hai dòng Current Transformer dùng phổ biến hiện nay. Đó là biến dòng sơ cấp thứ cấp và biến dòng analog.
-
CÁC LINH KIỆN ĐIỀU KHIỂN
- Ngày đăng: 23-12-2022
- Lượt xem: 585
Các linh kiên điều khiển là các linh kiện có nhiệm vụ đóng ngắt mạch hay các thiết bị, Đóng ngắt tự động hoặc thủ công. Có nhiều dạng khác nhau, mỗi loại có các đặc tính và nhiệm vụ khác nhau. Trong bài chia sẽ này, mình xin giới thiệu các linh kiện phổ biến được dùng nhiều trong điện dân dụng cũng như công nghiệp.
-
GIỚI THIỆU VỀ CONTACTOR
- Ngày đăng: 01-12-2022
- Lượt xem: 748
Công tắc tơ ( Contactor ) là khí cụ điện dùng để đóng, ngắt thường xuyên các mạch điện động lực, từ xa, bằng tay (qua hệ thống nút bấm) hoặc tự động. Việc đóng cắt công tắc tơ có tiếp điểm có thể được thực hiện bằng nam châm điện, thủy lực hay khí nén. Thông thường ta gặp loại đóng cắt bằng nam châm điện.