Nếu như bạn là người mới bắt đầu làm quen với điện lạnh. Chắc chắn bạn cũng có những thắc mắc liên quan đến tụ điện. Ký hiệu, cấu tạo và công dụng của tụ điện là gì? Nguyên lý hoạt động của thiết bị này là như thế nào? Để giúp bạn đọc có thêm kiến thức về tụ điện, chúng tôi xin mời bạn đọc tham khảo nội dung bài viết dưới đây.
Contents
Giới thiệu chung về tụ điện
Có lẽ bạn chưa biết, tụ điện được ra đời dựa trên sự phát hiện ra điện tích có thể lưu trữ và sau đó được ứng dụng để phát minh ra bình tích điện. Dựa vào đó, con người đã kết hợp các bình tích điện để tạo thành pin, giúp cho khả năng dự trữ ngày càng tăng lên. Và khi kết quả được chứng minh, thì ngày nay tụ điện ngày càng được cải thiện và ứng dụng sử dụng rộng rãi.
Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động, đây là bộ phận quan trọng hàng đầu trong quá trình chế tạo mạch điện, mạch dao động, mạch lọc, mạch truyền tín hiệu xoay chiều. Tụ điện được ký hiệu bằng chữ C là viết tắt của từ Tiếng Anh Capacitor. Khi hiệu điện thế chênh lệch tại hai bề mặt sẽ xuất hiện điện tích. Sự tích tụ điện tích sẽ xảy ra khả năng tích trữ năng lượng điện trường trong tụ điện.
Trong tụ điện, 2 bề mặt dẫn điện của tụ điện được ngăn cách bởi điện môi là những chất không dẫn điện, có thể kể đến như giấy, giấy tẩm hóa chất, gốm mica,… Bên cạnh đó, tụ điện không thể tự tạo ra được electron nhưng có khả năng lưu trữ chúng. Khi tụ điện phóng ra những điện tích có thể tạo ra dòng điện, từ đó có khả năng dẫn điện xoay chiều.
Cấu tạo của tụ điện
Thông thường, một tụ điện thường được chia thành 2 phần:
Phần 1: Hai dây dẫn điện ở dạng tấm kim loại được đặt song song với nhau, theo đó người ta sẽ dùng một lớp điện môi để ngăn cách hai tấm kim loại này.
Phần 2: giấy, gốm, màng nhựa, thủy tinh,… là các chất điện môi trong tụ điện, các chất này có khả năng tích trữ năng lượng cho tủ điện.
Hiện nay, tên của tụ điện có thể được thay đổi. Người ta thường dựa vào tên của các loại chất điện môi để đặt tên cho tụ điện. Ví dụ: Tụ điện dùng điện môi là gốm thì gọi là tụ gốm,…
Các loại tụ điện phổ biến hiện nay
Hiện nay, tụ điện được chia thành 4 loại, bao gồm: Tụ điện phân cực, tụ điện không phân cực, tụ điện biến đổi trị số và siêu tụ điện.
Tụ điện phân cực
Tụ điện phân cực là loại tụ điện có hai đầu âm (-) và dương (+) khác biệt, có kích thước đủ lớn. Các tụ điện mới, chưa cắt chân thì thường có cực dương dài hơn cực âm. Cực âm được ký hiệu bằng dấu -. Đối với các tụ điện nhỏ thì tại cực dương sẽ được đánh dấu bằng dấu bằng dấu +.
Tụ điện phân cực thường là tụ hóa bởi chúng đều là tụ điện phân cực bởi nó có các cực xác định. Hiện nay tụ điện phân cực được ứng dụng chủ yếu trong các mạch có tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn.
Tụ điện không phân cực
Ngược lại với tụ điện phân cực, tụ điện không phân cực không quy định cực tính. Bởi tính chất chung của tụ điện không phân cực là không xác định cực dương hay cực âm nên chúng ta hoàn toàn có thể suy chúng thường là tụ giấy, tụ gốm, tụ mica,…
Cấu tạo của tụ điện không phân cực là 2 cực nắm giữ vai trò tương tự nhau. Họ không phân biệt đâu là cực dương, đâu là cực âm. Vì vậy trong quá trình sử dụng, bạn có thể thao tác lắp tụ mà không cần quan tâm nhiều đến cực và không phải lo ngại đến vấn đề hỏng tụ.
Hiện nay tụ điện không phân cực được ứng dụng rộng rãi trong chế tạo mạch có tần số làm việc cao, có tác dụng lọc nhiễu hoặc sử dụng trong các thiết bị dân dụng.
Tụ điện biến đổi trị số
Tụ điện biến đổi trị số hay còn gọi là tụ xoay tên và gọi dựa theo cấu tạo của tụ điện. Loại tụ điện này có khả năng thay đổi được giá trị của điện dung.
Người ta thường ứng dụng tụ điện biến đổi trị số trong kỹ thuật Radio để thay đổi tần số khi dò kênh.
Siêu tụ điện
Siêu tụ điện là một loại tụ hóa có mật độ điện dung cao gấp 10, thậm chí đến 100 lần so với các tụ điện phân thông thường. Bên cạnh đó, siêu tụ điện còn được đánh giá cao về tốc độ sạc và xả nhanh.
Siêu tụ điện được ứng dụng trên những thiết bị có yêu cầu nguồn năng lượng tức thời có xung điện lớn, có thể sạc xả liên tục, có thể kể đến như: thang máy, cần cầu,.. đặc biệt siêu tụ điện cũng được thử nghiệm trên một số phương tiện giao thông như: ô tô điện, xe buýt điện, tàu điện,…
Nguyên lý hoạt động của tụ điện
Nguyên lý phóng nạp của tụ điện được hiểu là khả năng tích trữ năng lượng điện, nguyên lý này tương tự như ắc quy 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 tụ điện lại không có khả năng sinh ra các điện tích electron. Đây cũng là khác biệt lớn nhất của tụ điện sơ với những bình ắc quy thông thường.
Nguyên lý nạp xả của tụ điện là tính chất và nguyên lý cơ bản của tụ điện. Dựa vào nguyên lý này mà tụ điện có khả năng dẫn điện xoay chiều hiệu quả.
Nếu điện áp của 2 bản mạch không thay đổi một cách đột ngột. Thay vào đó, chúng biến thiên theo thời gian mà ta cắm nạp thì dễ xảy ra hiện tượng cháy nổ có tia lửa điện do dogf điện tăng đột ngột. Đây là nguyên lý nạp xả của tụ điện khá phổ biến.
Công dụng của tụ điện mà bạn nên biết
Như đã giới thiệu ở trên, hiện nay trên thị trường có 4 loại tụ điện phổ biến. Mà mỗi loại tụ điện sẽ có chức năng, công dụng riêng biệt. Tuy nhiên, dù là loại tụ điện nào thì nó cũng chứa những công dụng dưới đây:
- Lưu trữ năng lượng điện và tích trữ điện tích. Quá trình lưu trữ không làm ảnh hưởng đến năng lượng điện ban đầu.
- Tụ điện cho phép dòng điện xoay chiều đi qua và dẫn điện như một điện trở đa năng. Khi điện áp lưu thông qua tụ điện có chỉ số điện xoay chiều có dung kháng càng nhỏ.
- Do nguyên lý hoạt động của tụ điện là khả năng nạp xả thông minh, ngăn điện áp một chiều, cho dòng điện xoay chiều lưu thông nên khả năng truyền đạt tín hiệu giữa các tầng khuếch đại có chênh lệch điện thế.
- Tụ điện có vai trò lọc điện xoay chiều thành điện áp một chiều bằng phẳng bằng cách bỏ pha âm.
Ngoài ra, tụ điện còn sở hữu nhiều công dụng khác hữu ích trong cuộc sống. Do đó, chúng được ứng dụng trong thực tế với các ưu điểm lưu trữ và khả năng lọc, phóng nạp.
Ứng dụng của tụ điện trong đời sống
Tụ điện được sử dụng để làm gì? Có lẽ là câu hỏi được nhiều người thắc mắc nhất hiện nay. Dựa vào những công dụng về tụ điện mà chúng tôi vừa mới giới thiệu ở trên thì người ta có thể ứng dụng tụ điện vào đời sống thực tế như sau:
- Tụ điện được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật điện và điện tử.
- Ứng dụng trong hệ thống âm thanh xe hơi bởi tụ điện có khả năng dự trữ năng lượng rất cao
- Tụ điện có thể được ứng dụng để xây dựng các bộ nhớ kỹ thuật số động cho các máy tính nhị phân sử dụng các ống điện tử.
- Trong chế tạo, nhất là các chế tạo liên quan đến quân sự, ứng dụng của tụ điện trong các máy phát điện, các thí nghiệm hay chế tạo vũ khí hạt nhân,…
- Ngoài ra, tụ điện còn được sử dụng để cung cấp năng lượng và dự trữ nguồn năng lượng hiệu quả.
- Chưa hết, người ta còn ứng dụng tụ điện trong việc xử lý các loại tín hiệu, khởi động cơ, mạch điều chỉnh,…
Hiện nay, trên tất cả các bếp từ mà chúng ta sử dụng hàng ngày đều được trang bị sẵn một tụ điện. Theo đó, tụ điện nắm giữ vai trò là linh kiện quan trọng nhất trong tất cả các trang thiết bị sử dụng điện từ, nhất là với bếp từ.
Với những thông tin về tụ điện là gì? Ký hiệu, cấu tạo và công dụng của tụ điện mà chúng tôi vừa mới giới thiệu đến bạn trong nội dung bài đọc. Hơn ai hết chúng tôi hy vọng những thông tin này sẽ giúp bạn có thêm kiến thức hữu ích về tụ điện. Từ đó có được những ứng dụng về tụ điện giúp phục vụ cuộc sống hằng ngày. Nếu có bất kỳ điều gì thắc mắc đến tụ điện và các vấn đề liên quan, bạn có thể liên hệ trực tiếp với chúng tôi để được hỗ trợ nhanh chóng nhất nhé
