Nếu bạn thường xuyên tiếp xúc với các thiết bị điện, máy móc, chắc hẳn bạn đã nghe đến khái niệm “tụ điện”. Tuy nhiên, bạn có biết tụ điện là gì không? Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức cần thiết về ký hiệu, cấu tạo và công dụng của tụ điện, các loại tụ điện phổ biến hiện nay cũng như cách đọc tụ điện một cách đơn giản. Vì vậy, hãy cùng công ty P69 tìm hiểu những thông tin chi tiết về tụ điện trong bài viết dưới đây.
Tụ điện là gì?
Tụ điện là một thành phần điện tử được sử dụng để lưu trữ năng lượng điện. Nó được tạo ra bằng cách đặt hai tấm dẫn điện song song nhau, được gọi là các lá cách điện, giữa hai tấm đĩa kim loại. Năng lượng được lưu trữ trong tụ điện dưới dạng điện tích trên các lá cách điện.
Khi một nguồn điện được kết nối với tụ điện, năng lượng được lưu trữ trong tụ điện. Khi nguồn điện được tắt, tụ điện vẫn giữ năng lượng điện trong một khoảng thời gian ngắn. Tụ điện được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm mạch lọc, mạch nhớ, mạch khởi động, mạch nguồn và các ứng dụng đo và kiểm soát.
Có nhiều loại tụ điện khác nhau, bao gồm các tụ điện điện giải, tụ điện điện cực và tụ điện bán dẫn. Mỗi loại tụ điện được thiết kế để phù hợp với các ứng dụng cụ thể.
Ký hiệu của tụ điện
Ký hiệu của tụ điện bao gồm các thông số chính sau:
- Dung lượng: đơn vị đo dung lượng của tụ điện là farad (F). Trên tụ điện thường được ghi dung lượng bằng các chữ cái như F, mF (microfarad) hoặc pF (picofarad).
- Điện áp: đơn vị đo điện áp của tụ điện là volt (V). Trên tụ điện thường được ghi điện áp tối đa mà tụ điện có thể chịu được.
- Sai số dung lượng: đây là thông số cho biết sai số của tụ điện so với dung lượng định mức, thường được ghi bằng phần trăm (%).
- Nhiệt độ hoạt động: đây là thông số cho biết nhiệt độ mà tụ điện có thể hoạt động được mà không bị hỏng.
- Thời gian lưu trữ: đây là thông số cho biết thời gian mà tụ điện có thể giữ được điện tích mà không mất điện.
Cấu tạo của tụ điện
Việc biết được cấu tạo của tụ điện là gì sẽ giúp bạn hiểu rõ về tụ điện. Nhờ vậy, bạn có thể sử dụng tụ điện hiệu quả cao. Vậy cấu tạo của tụ điện như thế nào?
Cấu tạo của tụ điện gồm hai loại dây dẫn điện ở dạng tấm kim loại. Hai dây dẫn này được đặt song song và cũng có một lớp điện môi để ngăn cách.
Lớp điện môi phổ biến thường là các chất không dẫn điện có chất liệu như thủy tinh, giấy, gốm, mica, màng nhựa… Lớp điện môi có tính chất không dẫn điện sẽ giúp tăng khả cao khả năng tích trữ năng lượng của tụ điện.
Ngoài ra, chất cách điện của lớp điện môi cũng sẽ quy định cho tên gọi của tụ. Ví dụ, nếu lớp điện môi là gốm thì sẽ được gọi là tụ gốm.
Nguyên lý hoạt động của tụ điện
Nguyên lý làm việc của tụ điện sẽ được phân thành hai quy trình phóng nạp và nạp xả của tụ điện. Dưới đây là nguyên lý của tụ điện đơn giản.
1. Nguyên lý phóng nạp
Đây là nguyên lý của tụ điện với chức năng tích trữ năng lượng điện theo dạng điện trường. Trong đó, tụ sẽ lưu trữ hiệu quả các electron và phóng điện tích để tạo nên dòng điện. Tuy nhiên, tụ sẽ không có khả năng sản xuất các điện tích electron.
2. Nguyên lý nạp xả
Trong nguyên lý làm việc của tụ điện thì quy trình nạp xả cũng là một nguyên lý đặc trưng của tụ điện để dẫn điện xoay chiều.
Trong trường hợp mức điện áp của hai bạc mạch biến thiên theo thời gian mà nạp hoặc xả tụ sẽ xuất hiện sự cố tia lửa điện bởi dòng điện tăng vọt bất thường.
Phân loại tụ điện hiện nay
Bạn đang tìm kiếm xem có các loại tụ điện nào trên thị trường hiện nay. Bạn gặp khó khăn khi chưa biết tụ điện được phân thành mấy loại và không biết nên chọn loại nào phù hợp. Hiokivn.com mang đến cho bạn phân loại tụ điện thành các dòng đặc trưng.
1. Phân loại tụ điện theo vật liệu làm lớp điện môi
Hiện nay, để phân loại tụ điện người ta căn cứ vào vật liệu làm lớp điện môi giữa hai bản cực của tụ điện. Ví dụ, khi lớp điện môi là không khí sẽ được gọi là tụ không khí, nếu lớp điện môi là tụ mica sẽ được gọi là tụ mica…
Tương tự như vậy, các vật liệu làm lớp điện môi rất đa dạng như giấy, gốm, sứ, thủy tinh, màng nhựa… Từ đó, bạn có thể dựa vào yêu cầu của lớp điện môi để chọn được loại tụ phù hợp.
2. Tụ hóa
Tụ hóa (hay còn gọi là capacitor hay condenser) là một loại tụ điện sử dụng để lưu trữ năng lượng điện trong một trường điện. Tụ hóa bao gồm hai tấm dẫn điện song song (một tấm được sạc dương và một tấm được sạc âm) được ngăn cách bằng một lớp chất cách điện.
Khi điện được đưa vào tụ hóa, điện tích được tích tụ trên các tấm dẫn điện và tạo ra một trường điện trong chất cách điện. Tụ hóa được biết đến là loại tụ có tính phân cực: cực dương (+) và cực âm (-). Trên các loại tụ hóa sẽ cho thấy giá trị điện dụng được thể hiện là từ 0,47 µF đến 4700 µF
3. Các loại tụ giấy, tụ mica, tụ gốm
Các loại tụ điện giấy, tụ điện mica và tụ điện gốm là các loại tụ điện được phân loại dựa trên vật liệu cách điện được sử dụng để tạo ra lớp điện môi.
- Tụ điện giấy: Tụ điện giấy sử dụng giấy bìa làm lớp điện cách điện. Tụ điện giấy thường được sử dụng trong các ứng dụng điện tải nhẹ và có điện dung thấp, và thường được sử dụng trong các mạch lọc tần số thấp hoặc các mạch cân bằng độ nhạy.
- Tụ điện mica: Tụ điện mica sử dụng mica làm lớp điện cách điện. Mica là một khoáng chất tự nhiên có tính cách điện cao và chịu được nhiệt độ cao. Tụ điện mica có độ ổn định và độ chính xác cao hơn so với các loại tụ điện khác, và được sử dụng trong các mạch yêu cầu tính chính xác cao như trong các thiết bị đo lường, cân bằng độ nhạy và các mạch lọc tần số cao.
- Tụ điện gốm: Tụ điện gốm sử dụng gốm (vật liệu sứ) làm lớp điện cách điện. Tụ điện gốm có độ chịu điện cao và độ bền nhiệt tốt hơn so với các loại tụ điện khác. Tụ điện gốm thường được sử dụng trong các mạch yêu cầu tính chất điện tốt và độ tin cậy cao như trong các thiết bị điện tử công nghiệp.
4. Tụ xoay
Tụ xoay, còn được gọi là tụ xoay xoắn (rotary capacitor) là một loại tụ điện điều chỉnh được dung lượng bằng cách xoay trục xoay điện trở giữa hai tấm điện cách điện song song để thay đổi diện tích chồng lấn của chúng. Vì vậy, chúng còn được gọi là tụ điện có dung lượng điều chỉnh được hoặc tụ điện xoay xoắn.
Cấu tạo của tụ xoay bao gồm hai tấm kim loại song song nhau, được cách điện bằng một lớp vật liệu cách điện như giấy, dầu khoáng hoặc nhựa. Trục xoay ở giữa hai tấm kim loại có thể xoay được để thay đổi diện tích chồng lấn giữa hai tấm kim loại này, từ đó điều chỉnh dung lượng tụ.
Tụ xoay được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu dung lượng tụ điện điều chỉnh được lớn và có độ chính xác cao, chẳng hạn như điều khiển motor, tạo điện áp xoay chiều, hoặc điều chỉnh tần số trong các mạch điện tử.
5. Tụ Lithium-ion
Tụ Lithium-ion là dòng tụ thường thấy trong các dòng pin Li-ion dùng cho các máy cầm tay. Tụ cung cấp năng lượng cao giúp tích điện 1 chiều.
Như vậy, bên cạnh việc khi phân loại tụ điện người ta căn cứ vào vật liệu ở lớp điện môi. Các loại tụ điện còn được phân loại theo kiểu dáng và chức năng sử dụng trong từng tụ.
Công dụng của tụ điện
Công dụng của tụ điện phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:
- Lưu trữ năng lượng: Tụ điện có thể được sử dụng để lưu trữ năng lượng trong một khoảng thời gian ngắn và giải phóng nó khi cần thiết. Ví dụ, trong các thiết bị điện tử, tụ điện được sử dụng để cung cấp điện năng cho vi mạch hoặc giữ cho các thông số điện tử ổn định trong khi nguồn cấp đang được khởi động.
- Bộ lọc tín hiệu: Tụ điện có thể được sử dụng để lọc các tín hiệu điện, bằng cách loại bỏ các tín hiệu nhiễu hoặc tần số thấp khỏi tín hiệu cao hơn.
- Phân tán nhiệt: Tụ điện có thể được sử dụng để phân tán nhiệt, trong các mạch điện tử hoặc các ứng dụng điện tử khác, bằng cách giảm thiểu tải trên các linh kiện quan trọng.
- Chuyển đổi điện năng: Tụ điện có thể được sử dụng trong các ứng dụng điện năng lớn để giảm độ giật và cải thiện hiệu suất của hệ thống.
- Công cụ điều khiển điện: Tụ điện cũng được sử dụng trong các ứng dụng điều khiển điện, bao gồm các máy điều khiển tốc độ, máy in, máy quay, các ứng dụng đo lường và kiểm tra, và các hệ thống điều khiển tự động.
Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để được tư vấn và giải đáp miễn phí tại địa chỉ:
