Top 19 # Tụ Điện Cấu Tạo Và Ứng Dụng / 2023 Xem Nhiều Nhất, Mới Nhất 11/2022 # Top Trend | 3mienmoloctrungvang.com

Tụ Điện Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý, Phân Loại Và Ứng Dụng Của Tụ Điện / 2023

TỤ ĐIỆN LÀ GÌ?

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

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.

 Tất cả tài liệu: https://plctech.com.vn/category/tai-lieu/

TRUNG TÂM TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP PLCTECH

Hà Nội: Số 11 Ngõ 2E Dịch Vọng – Cầu Giấy

HCM: Số 111E Đường 22 – Phước Long B – Quận 9

Liên hệ: Mr Chính 0984 957 127

Website: https://plctech.com.vn/

Fanpage: https://www.facebook.com/PLCTechHN

Email: plctech.daotao@gmail.com

Tụ Điện Và Ứng Dụng Của Tụ Vào Mạch / 2023

Tụ điện : Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch điện tử, chúng được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động .vv…

1. Cấu tạo của tụ điện .

Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi. Người ta thường dùng giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi và tụ điện cũng được phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này như Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ hoá.

2. Hình dáng thực tế của tụ điện.

3. 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

Trong đó C : là điện dung tụ điện , đơn vị là Fara (F)

ξ : Là hằng số điện môi của lớp cách điện.

d : là chiều dày của lớp cách điện.

S : là diện tích bản cực của tụ điện.

* Đơn vị điện dung của tụ : Đơn vị là Fara (F) , 1Fara là rất lớn do đó trong thực tế thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như MicroFara (µF) , NanoFara (nF), PicoFara (pF).

1 Fara = 1.000.000 µ Fara = 1.000.000.000 n F = 1.000.000.000.000 p F

* Ký hiệu : Tụ điện có ký hiệu là C (Capacitor)

Một tính chất quan trọng của tụ điện là tính chất phóng nạp của tụ , nhờ tính chất này mà tụ có khả năng dẫn điện xoay chiều.

* Tụ nạp điện : Như hình ảnh trên ta thấy rằng , khi công tắc K1 đóng, dòng điện từ nguồn U đi qua bóng đèn để nạp vào tụ, dòng nạp này làm bóng đèn loé sáng, khi tụ nạp đầy thì dòng nạp giảm bằng 0 vì vậy bóng đèn tắt.

* Tụ phóng điện : Khi tụ đã nạp đầy, nếu công tắc K1 mở, công tắc K2 đóng thì dòng điện từ cực dương (+) của tụ phóng qua bóng đền về cực âm (-) làm bóng đèn loé sáng, khi tụ phóng hết điện thì bóng đèn tắt.

5 . 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

* Với tụ giấy , tụ gốm : Tụ giấy và tụ gốm có trị số ghi bằng ký hiệu

Cách đọc : Lấy hai chữ số đầu nhân với 10(Mũ số thứ 3 )

Ví dụ tụ gốm bên phải hình ảnh trên ghi 474K nghĩa là Giá trị = 47 x 10 4 = 470000p ( Lấy đơn vị là picô Fara) = 470 n Fara = 0,47 µF

Chữ K hoặc J ở cuối là chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện .

* Thực hành đọc trị số của tụ điện.

* Tụ giấy và tụ gốm còn có một cách ghi trị số khác là ghi theo số thập phân và lấy đơn vị là MicroFara

6. Ý nghĩ của giá trị điện áp ghi trên thân tụ :

Ta thấy rằng bất kể tụ điện nào cũng được ghi trị số điện áp ngay sau giá trị điện dung, đây chính là giá trị điện áp cực đại mà tụ chịu được, quá điện áp này tụ sẽ bị nổ.

Khi lắp tụ vào trong một mạch điện có điện áp là U thì bao giờ người ta cũng lắp tụ điện có giá trị điện áp Max cao gấp khoảng 1,4 lần.

Ví dụ mạch 12V phải lắp tụ 16V, mạch 24V phải lắp tụ 35V. vv..

7.1) Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ mica. (Tụ không phân cực )

Các loại tụ này không phân biệt âm dương và thường có điện dung nhỏ từ 0,47 µF trở xuống, các tụ này thường được sử dụng trong các mạch điện có tần số cao hoặc mạch lọc nhiễu.

7.2) Tụ hoá ( Tụ có phân cực )

Tụ hoá là tụ có phân cực âm dương , tụ hoá có trị số lớn hơn và giá trị từ 0,47µF đến khoảng 4.700 µF , tụ hoá thường được sử dụng trong các mạch có tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn, tụ hoá luôn luôn có hình trụ..

7.3) Tụ xoay .

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.

8 – Phương pháp kiểm tra tụ điện

8.1) 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 .

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.

8.2) Đo kiểm tra tụ hoá

Để kiểm tra tụ hoá C2 có trị số 100µF có bị giảm điện dung hay không, ta dùng tụ C1 còn mới có cùng điện dung và đo so sánh.

Để đồng hồ ở thang từ x1Ω đến x100Ω ( điện dung càng lớn thì để thang càng thấp )

Đo vào hai tụ và so sánh độ phóng nạp , khi đo ta đảo chiều que đo vài lần.

Nếu hai tụ phóng nạp bằng nhau là tụ cần kiểm tra còn tốt, ở trên ta thấy tụ C2 phóng nạp kém hơn do đó tụ C2 ở trên đã bị khô.

Trường hợp kim lên mà không trở về là tụ bị dò.

Chú ý : Nếu kiểm tra tụ điện trực tiếp ở trên mạch , ta cần phải hút rỗng một chân tụ khỏi mạch in, sau đó kiểm tra như trên.

9 – Các kiểu mắc và ứng dụng

9.1 . 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 + U3

Khi 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:

9.2 – 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 + C3

Điện 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.

9.3 – Ứng dụng của tụ điện .

Tụ điện được sử dụng rất nhiều trong kỹ thuật điện và điện tử, trong các thiết bị điện tử, tụ điện là một linh kiện không thể thiếu đươc, mỗi mạch điện tụ đều có một công dụng nhất định như truyền dẫn tín hiệu , lọc nhiễu, lọc điện nguồn, tạo dao động ..vv…

* Tụ điện trong mạch lọc nguồn.

Trong mạch lọc nguồn như hình trên , tụ hoá có tác dụng lọc cho điện áp một chiều sau khi đã chỉnh lưu được bằng phẳng để cung cấp cho tải tiêu thụ, ta thấy nếu không có tụ thì áp DC sau đi ốt là điên áp nhấp nhô, khi có tụ điện áp này được lọc tương đối phẳng, tụ điện càng lớn thì điện áp DC này càng phẳng.

* Tụ điện trong mạch dao động đa hài tạo xung vuông.

Bạn có thể lắp mạch trên với các thông số đã cho trên sơ đồ.

Hai đèn báo sáng sử dụng đèn Led dấu song song với cực CE của hai Transistor, chú ý đấu đúng chiều âm dương.

Trao đổi học tập

Khái Niệm Tụ Điện, Cấu Tạo Và Phân Loại Của Tụ Điện / 2023

Không chỉ riêng những kiến thức trên ghế nhà trường, mà chúng ta còn tiếp xúc với tụ điện thông qua chính cuộc sống hàng ngày khi mức độ phủ sóng của tụ điện là rất phổ biến. Đây là một trong 5 linh kiện điện tử quan trọng nhất trong các mạch điện, thiết bị điện,…

Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động được ký hiệu là C, viết tắt của từ tiếng anh Capacitor. Tụ điện được cấu tạo từ hai bề mặt dẫn điện. Hai bề mặt này được đặt song song nhau và được ngăn cách bởi điện môi (dielectric).

Để đo tụ điện, chúng ta sử dụng đơn vị đo là Fara được ký hiệu là F. Trong thực tế, giá trị của 1 Fara lại rất lớn, nên để quá trình đo được thuận tiện hơn mọi người thường sử dụng các đơn vị đo nhỏ hơn như µF(MicroFara), ŋF(NanoFara), pF(PicoFara).

Để đo tụ điện, chúng ta cần đo điện dung. Vậy điện dung là gì? Điện dung chính là đại lượng biểu thị khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ điện và được tính theo công thức sau:

ξ: là hằng số điện môi của lớp cách điện

Như đã nói qua ở phần định nghĩa, tụ điện có cấu tạo khá đơn giản gồm có 2 bộ phận chính:

Hai bản cực: Hai bản cực này có khả năng dẫn điện và được đặt song song với nhau.

Điện môi: Điện môi chính là các chất không dẫn điện. Trong phân tử của điện môi, số lượng các điện tích tự do là rất ít. Do đó mà khả năng mang điện của điện môi kém. Các nguyên liệu như giấy, mica, gốm, giấy tẩm hóa chất,… thường được dùng rất phổ biến để làm điện môi.

Tụ điện thường được cấu tạo thành hai hình dạng khác nhau đó là dạng dẹt và dạng hình trụ. Mỗi dạng lại là một loại tụ riêng biệt.

Dựa vào các vật liệu cấu tạo nên điện môi của tụ điện mà chúng ta có thể chia tụ điện ra làm các loại như sau:

Tụ điện hóa học: Loại tụ điện này sử dụng giấy tẩm hóa chất để làm điện môi. Tụ điện hóa có thiết kế hình trụ với sự phân cực âm (-) dương (+) hai đầu nên chúng ta không thể đấu nối tùy ý được.

Tụ giấy: Là loại tụ có bản cực là các lá nhôm với điện môi là giấy tẩm dầu.

Tụ gốm: Loại tụ này được làm từ ceramic, bên ngoài được nhuộm màu hoặc bọc keo. Tụ gốm nhiều lớp cũng tương tự nhưng có nhiều lớp bản cực cách điện bằng gốm hơn.

Tụ mica: Những tụ điện này sử dụng mica hoặc nhựa màng mỏng để làm điện môi.

Tụ Tantalum: Loại tụ điện này sử dụng bản cực nhôm cũng gel tantal làm điện môi.

Tụ hóa sinh: Sử dụng Alginate trong tảo biển nâu làm dung môi.

Tụ siêu hóa: Loại tụ này sử dụng đất hiếm để làm điện môi.

Phân loại tụ điện dựa theo tính chất cũng như ứng dụng của thiết bị này.

Tụ điện phân cực: Đây chính là tụ điện hóa như ở trên. Loại tụ điện này thường là tụ hóa học hoặc tụ titanium. Trị số của tụ phân cực thường giao động trong khoảng 0,47µF đến khoảng 4.700 µF. Những tụ điện này thường được sử dụng trong các mạch có tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn.

Tụ điện không phân cực: Loại tụ này thường có hình dẹt với sự không phân biệt cực tính là đặc điểm nổi bật. Do đó chúng ta có thể thoải mái đấu nối tụ với các mạng điện một chiều, xoay chiều khác nhau. Tụ không phân cực được dùng phổ biến tại các mạch điện có tần số cao, mạch lọc nhiễu,…

Tụ điện tĩnh và tụ điện động: Tụ điện tĩnh là để chỉ những tụ điện không có khả năng điều chỉnh trị số được. Ngược lại, tụ động là tụ điện có thể điều chỉnh trị số sao cho phù hợp với yêu cầu của mạch điện.

Tụ điện xoay: Là loại tụ có khả năng xoay, từ đó làm thay đổi giá trị điện dung của tụ điện.

Tụ điện cao áp và hạ áp: Sự phân loại này dựa theo điện áp làm việc. Tuy nhiên cách phân loại này chỉ mang tính tương đối.

Tụ lọc và tụ liên lạc: Hai loại tụ này dựa theo mục tiêu cụ thể để gọi tên tụ theo chính ứng dụng của chúng là lọc và liên lạc.

Tụ Điện Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Và Công Dụng Của Tụ Điện / 2023

Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động quan trọng được ứng dụng rộng rãi trong các mạch lọc, mạch dao động và mạch truyền dẫn tín hiệu xoay chiều. Đây là linh kiện phổ biến mà chắc chắn ai cũng đã được nghe ở đâu đó. Chẳng hạn như môn học vật lý hay cuộc sống hằng ngày. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết tụ điện là gì?

Tụ điện là gì?

Tụ điện có tên gọi tiếng anh là Capacitor và được viết tắt là chữ “C”.

Tụ điện là một linh kiện có 2 cực thụ động lưu trữ năng lượng điện. Hay tích tụ điện tích bởi 2 bề mặt dẫn điện trong một điện trường.

2 bề mặt dẫn điện của tụ điện được ngăn cách bởi điện môi (dielectric) – là những chất không dẫn điện như: Giấy, giấy tẩm hoá chất, gốm, mica…

Có nhiều loại tụ điện khác nhau và nó được phân loại dựa trên cấu tạo của tụ điện.

Khi 2 bề mặt có sự chênh lệch về điện thế, nó cho phép dòng điện xoay chiều đi qua. Các bề mặt sẽ có điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu.

Đơn vị của tụ điện là Fara. Cách quy đổi 1 Fara: 1F = 10-6MicroFara = 10-9 Nano Fara = 10-12 Pico Fara

Ký hiệu 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.

Dây 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 gồm 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.

Các loại tụ điện phổ biến:

Tụ hóa: 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 0,4700 µF

Tụ giấy, tụ mica và tụ gốm: 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: Đúng như tên gọi, cấu tạo của tụ điện này giúp nó có thể xoay để đổi giá trị điện dung

Tụ Li ion: có năng lượng cực cao dùng để tích điện 1 chiều

Hai bề mặt hay 2 bản cực trong cấu tạo tụ điện có tác dụng cách điện 1 chiều nhưng cho dòng điện xoay chiều đi qua nhờ nguyên lý phóng nạp của tụ điện. Vậy, thực hư nguyên lý hoạt động của tụ điện là gì?

Nguyên lý hoạt động của tụ điện

Nguyên lý phóng nạp của tụ điện được hiểu là khả năng tích trữ năng lượng điện như một ắc qui nhỏ dưới dạng năng lượng điện trường. Nó lưu trữ hiệu quả các electron và phóng ra các điện tích này để tạo ra dòng điện. Nhưng nó không có khả năng sinh ra các điện tích electron. Đây cũng là điểm khác biệt lớn của tụ điện với ắc qui.

Nguyên lý nạp xả của tụ điện là tính chất đặc trưng và cũng là điều cơ bản trong nguyên lý làm việc của tụ điện. Nhờ tính chất này mà tụ điện 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.

Công dụng của tụ điện

Tác dụng của tụ điện được biết đến nhiều nhất là khả năng lưu trữ năng lượng điện, lưu trữ điện tích hiệu quả. Nó được so sánh với khả năng lưu trữ như ắc qui. Tuy nhiên, ưu điểm lớn của tụ điện là lưu trữ mà không làm tiêu hao năng lượng điện.

Ngoài ra, công dụng tụ điện còn cho phép điện áp xoay chiều đi qua, giúp tụ điện có thể dẫn điện như một điện trở đa năng. Đặc biệt khi tần số điện xoay chiều (điện dung của tụ càng lớn) thì dung kháng càng nhỏ. Hỗ trợ đắc lực cho việc điện áp được lưu thông qua tụ điện.

Hơn nữa, do nguyên lý hoạt động của tụ điện là khả năng nạp xả thông minh, ngăn điện áp 1 chiều, cho điện áp xoay chiều lưu thông giúp truyền tí hiệu giữa các tầng khuyếch đại có chênh lệch điện thế.

Tụ điện còn có vai trò lọc điện áp xoay chiều thành điện áp 1 chiều bằng phẳng bằng cách loại bỏ pha âm.

Phân biệt tụ đề và tụ ngậm

TỤ ĐỀ (START CAPACITOR)

Tụ đề thường là tụ không phân cực. Tụ đề có nhiệm vụ tăng mô-men (moment) khởi động cho mô-tơ trong một khoảng thời gian ngắn, đồng thời, cho phép mô-tơ có thể dừng và chạy một cách nhanh chóng. Tụ đề có giá trị điện dung từ 25 ~ 30 microfaras (khi làm việc ở 220V), khi điện dung từ 70 microfaras (uF) trở lên sẽ có 4 mức điện áp làm việc là: 125V, 165V, 250V và 330V. Thông thường, khởi động mô-tơ, tụ đề sẽ làm lệch pha dòng điện đặt vào cuộn đề trong mô-tơ và làm cho mô-tơ đủ mô-men để tăng tốc đến khoảng ¾ tốc độ tối đa, khi đó, tụ này sẽ được ngắt ra khỏi mạch bằng một công tắt ly tâm (centrifugal switch) đặt bên trong mô-tơ khi đã đạt đến số vòng quay tối đa.

TỤ NGẬM (RUN CAPACITOR)

Khi lựa chọn tụ ngậm để thay thế, chúng ta cần chú ý đến giá trị điện áp ghi trên thân tụ và giá trị điện dung (giá trị điện áp phải bằng hoặc cao hơn, giá trị điện dung phải gần với tụ cần thay thế).

Ứng dụng tụ điện trong thực tế

Ứng dụng của tụ điện được sử dụng phổ biến trong kỹ thuật điện và điện tử.

Ứng dụng trong hệ thống âm thanh xe hơi bởi tụ điện lưu trữ năng lượng cho bộ khuyếch đại được sử dụng

Tụ điện có thể để xây dựng các bộ nhớ kỹ thuật số động cho các máy tính nhị phân sử dụng các ống điện tử

Trong các chế tạo đặc biệt về vấn đề quân sự, ứng dụng của tụ điện dùng trong các máy phát điện, thí nghiệm vật lý, radar, vũ khí hạt nhân,…

Ứng dụng của tụ điện trong thực tế lớn nhất là việc áp dụng thành công nguồn cung cấp năng lượng, tích trữ năng lượng

…. và nhiều hơn nữa những tác dụng của tụ điện như xử lý tín hiệu, khởi động động cơ, mạch điều chỉnh,…

Cách kiểm tra tụ điện

Phương pháp đo kiểm tra tụ giấy và tụ gốm, Phương pháp kiểm tra tụ ho

1. 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

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.

2. Đo kiểm tra tụ hoá

Để kiểm tra tụ hoá C2 có trị số 100µF có bị giảm điện dung hay không, ta dùng tụ C1 còn mới có cùng điện dung và đo so sánh.

Để đồng hồ ở thang từ x1Ω đến x100Ω (điện dung càng lớn thì để thang càng thấp)

Đo vào hai tụ và so sánh độ phóng nạp , khi đo ta đảo chiều que đo vài lần.

Nếu hai tụ phóng nạp bằng nhau là tụ cần kiểm tra còn tốt, ở trên ta thấy tụ C2 phóng nạp kém hơn do đó tụ C2 ở trên đã bị khô.

Trường hợp kim lên mà không trở về là tụ bị dò.

Chú ý: Nếu kiểm tra tụ điện trực tiếp ở trên mạch, ta cần phải hút rỗng một chân tụ khỏi mạch in, sau đó kiểm tra như trên.

Nói chúng khi ta kiểm tra tụ hóa (sống -chết) thì rất đơn giản. Ta chỉ việc tích điện cho nó sau đó nó tạo ra 1 điện trở trong lòng lớp điện môi (hay tạo ra dòng rò).