Tụ Điện Là Gì? Ký Hiệu Tụ Điện? Cấu Tạo Và Cách Đo Tụ điện
Bài viết dưới đây sẽ giải đáp mọi thắc mắc về tụ điện như khái niệm, cấu tạo, cách đo và ký hiệu tụ điện nhé.
Tụ điện là gì? Ký hiệu tụ điện là gì?
Tụ điện (tiếng Anh là tụ điện) là một linh kiện điện tử thụ động được ngăn cách bởi một lớp điện môi giữa hai điện cực song song Tụ điện có đặc tính cách điện một chiều, nhưng cho dòng điện xoay chiều đi qua, nguyên lý là phóng điện.
Kí hiệu tụ điện có kí hiệu C
Xem thêm:
Hình dạng thực tế của tụ điện
Cấu tạo của tụ điện
Cấu tạo của tụ điện bao gồm ít nhất hai vật dẫn điện, thường ở dạng bản kim loại. Hai bề mặt được đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi.
Các dây dẫn của tụ điện có thể được sử dụng như lá, phim, v.v.
Tham khảo:
Chất điện môi được sử dụng trong tụ điện là các vật liệu không dẫn điện như thủy tinh, giấy, giấy tẩm, gốm, mica, màng nhựa hoặc không khí. Các chất điện môi này không dẫn điện để tăng khả năng lưu trữ năng lượng điện của tụ điện. Tụ điện có tên gọi tương ứng tùy thuộc vào độ cách điện giữa hai bản tụ điện.
Dung lượng, đơn vị và ký hiệu của tụ điện
Điện dung: là đại lượng biểu thị khả năng tích điện cho hai cực của tụ điện, điện dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích các bản, vật liệu làm điện môi và khoảng cách giữa hai bản tụ điện theo công thức C =. tiêu chuẩn / ngày
Trong đó C: là điện dung của tụ điện, tính bằng Farads (F).
ξ là hằng số điện môi của chất cách điện.
d: là chiều dày của lớp cách điện.
S: là diện tích bản của tụ điện.
Đơn vị điện dung của tụ điện: Đơn vị là farad (F), 1 farad rất lớn nên trong thực tế thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như microfarad (µF), nanofarad (nF), picofarad (pF).
1 Farad = 1.000.000 µ Farad = 1.000.000.000 n F = 1.000.000.000.000 p F
1 farad = 1.000 n farad
1 n farad = 1.000 p farad
Kí hiệu: Tụ điện có kí hiệu C (tụ điện)
Đơn vị của điện dung là Farad (F) Giá trị của 1 Farad rất lớn, trong thực tế người ta thường dùng các đơn vị nhỏ hơn, như: 1µF = 10-6F; 1ηF = 10-9F; 1pF = 10-12F
Ngoài khái niệm điện dung, trong tụ điện người ta thường nhắc đến chất điện môi, vậy chất điện môi là gì?
Điện trở là chất dẫn điện kém và là vật liệu có điện trở suất cao (107 ÷ 1017 Ω.m) ở nhiệt độ phòng. Chất cách điện được cấu tạo chủ yếu từ các vật liệu vô cơ và hữu cơ.
Công thức điện dung của tụ điện
Tụ điện nối tiếp
Tụ điện mắc nối tiếp có điện dung tương đương C tđ được tính theo công thức sau: 1 / C tđ = (1 / C1) + (1 / C2) + (1 / C3)
Nếu chỉ mắc nối tiếp 2 tụ điện thì C tđ = C1.C2 / (C1 + C2)
Khi mắc nối tiếp thì hiệu điện thế chịu đựng của các tụ điện bằng tổng các hiệu điện thế của các tụ điện. U td = U1 + U2 + U3
Khi mắc nối tiếp các tụ điện, nếu là tụ hóa học thì cần chú ý đến chiều của tụ, phải nối điện cực âm của tụ với điện cực dương của tụ sau:
Các tụ điện mắc song song.
Điện dung tương đương của các tụ điện song song bằng tổng các điện dung tổng hợp của các tụ điện. C = C1 + C2 + C3
Điện áp chịu đựng của tụ điện tương đương với điện áp của tụ điện có hiệu điện thế chịu đựng thấp nhất.
Nếu là tụ điện thì cách nối của tụ phải giống chiều dương và chiều âm.
Cách đọc giá trị điện dung trên tụ điện
Với tụ điện: giá trị điện dung của tụ được ghi trực tiếp trên thân tụ
=> Tụ điện là những tụ điện có các cực (-), (+) và luôn có hình trụ.
Sử dụng tụ giấy và tụ gốm: Cả tụ giấy và tụ gốm đều có giá trị ghi bằng ký hiệu
Cách đọc: nhân hai chữ số đầu tiên với 10 (số mũ thứ ba)
Ví dụ, tụ gốm ở phía bên phải của hình trên là 474K
Giá trị = 47 x 10 4 = 470000 p (tính bằng picofarads)
= 470 n Farads = 0,47 µF
Chữ K hoặc J ở cuối cho biết điện dung có sai số 5% hoặc 10%.
Thực hành đọc giá trị của tụ điện
Cách đọc giá trị của tụ điện và tụ gốm.
Lưu ý: Ký tự K là sai số điện dung.
50V là hiệu điện thế lớn nhất mà tụ điện có thể chịu được.
* Tụ giấy và tụ gốm có một cách khác để ghi giá trị, đó là viết dưới dạng số thập phân, và đơn vị là MicroFara.
Một cách khác để ghi giá trị điện dung giấy và điện dung gốm.
Ý nghĩa của giá trị hiệu điện thế ghi trên thân tụ điện
Chúng ta thấy rằng bất kỳ tụ điện nào cũng ghi giá trị điện áp sau giá trị điện dung, đây là giá trị điện áp lớn nhất mà tụ điện có thể chịu được, nếu quá áp thì tụ điện này sẽ phát nổ.
Khi mắc tụ điện vào đoạn mạch có hiệu điện thế U, người ta luôn lắp tụ điện có hiệu điện thế cao nhất gấp khoảng 1,4 lần hiệu điện thế.
Ví dụ mạch 12V phải lắp tụ 16V, mạch 24V phải lắp tụ 35V. VÂN VÂN..
Các loại tụ điện phổ biến:
Tụ điện Còn được gọi là Tụ điện phân cực
là những tụ điện có các cực (-), (+) và luôn có hình trụ. Giá trị điện dung được hiển thị trên thân tụ điện, thường từ 0,47 µF đến 4700 µF
Tụ gốm, tụ giấy, tụ mica, tụ kẹo, tụ cao áp, tụ gốm (tụ không phân cực)
Nó là một tụ điện không phân cực, có hình dạng phẳng, không phân biệt điện cực âm và dương. Giá trị của ba con số trên thân, điện dung của tụ điện thường rất nhỏ, chỉ khoảng 0,47 µF
Tụ xoay
Nó là một tụ điện có thể xoay tròn để thay đổi giá trị của điện dung, tụ điện này thường được lắp trong các bộ đàm để thay đổi tần số cộng hưởng khi chúng ta nghe.
Tụ điện Lithium Ion
Có năng lượng cực cao để lưu trữ dòng điện một chiều
Cách hoạt động của tụ điện
Tụ điện có khả năng tích trữ năng lượng dưới dạng năng lượng điện trường bằng cách tích trữ các điện tử, đồng thời nó cũng có thể phóng các điện tích này để tạo thành dòng điện. Đây là đặc điểm tích điện và phóng điện của tụ điện, nhờ khả năng dẫn dòng điện xoay chiều của chúng.
Nếu hiệu điện thế hai đầu mạch không thay đổi đột ngột mà thay đổi khi ta cắm và rút tụ điện thì rất dễ gây cháy nổ và phát tia lửa điện do dòng điện khởi động. Đây là nguyên lý sạc và xả của tụ điện khá phổ biến.
Tìm hiểu:
Làm thế nào để đo và kiểm tra xem điện dung chết có còn nguyên vẹn hay không? với đồng hồ vạn năng
Đo và kiểm tra tụ giấy và tụ gốm.
Tụ giấy, tụ gốm thường bị hư hỏng dưới dạng rò rỉ hoặc chập mạch, để phát hiện tụ điện bị rò rỉ hoặc chập mạch chúng ta quan sát sơ đồ sau.
Tìm hiểu thêm:
Hình trên là phép đo kiểm tra tụ gốm Ba tụ C1, C2 và C3 có điện dung bằng nhau, trong đó C1 là tụ tốt, C2 là tụ phát hiện và C3 là tụ ngắn mạch.
Khi đo điện dung C1 (điện dung tốt), con trỏ tăng lên một chút rồi trở về vị trí ban đầu. (Chú ý tụ nhỏ quá <1nF thì chân cắm sẽ không phóng điện)
Khi đo tụ C2 (tụ dò) ta thấy kim chỉ đi được nửa thang thì dừng lại, không trở về vị trí cũ.
Khi đo tụ C3 (chập tụ) ta thấy chân lên = 0 Ω và không quay trở lại.
Lưu ý: Khi đo tụ giấy hoặc tụ gốm, đồng hồ phải được đặt ở thang x1KΩ hoặc x10KΩ, và phải đảo chiều đo nhiều lần theo chiều kim đồng hồ.
Đo lường và kiểm tra tụ điện
Tụ bù ít khi bị dò hay chập như tụ giấy mà thường hỏng ở dạng khô (khô hóa chất bên trong lớp điện môi) làm cho điện dung của tụ giảm, để kiểm tra tụ chúng ta thường phóng điện cho tụ bằng một tụ hay so sánh các tụ cùng loại. , sơ đồ sau minh họa các bước kiểm tra tụ điện.
Để kiểm tra giá trị điện dung của tụ C2 là 100µF ta dùng tụ C1 mới có cùng điện dung và so sánh.
Đặt đồng hồ lên thang từ x1Ω đến x100Ω (điện dung càng lớn thì thang càng giảm)
Để đo hai tụ điện và so sánh điện tích và phóng điện, ta đảo chiều que đo vài lần trong khi đo.
Nếu hai tụ phóng điện bằng nhau thì tụ điện cần kiểm tra còn tốt, ở trên ta thấy tụ C2 phóng điện kém hơn nên tụ C2 ở trên đã bị khô.
Nơi kim đi lên và không quay trở lại là nơi phát hiện tụ điện.
Công dụng của tụ điện
Tụ điện được biết đến nhiều nhất với khả năng tích trữ năng lượng điện, tích điện hiệu quả. Nó được so sánh với khả năng lưu trữ của pin. Tuy nhiên, ưu điểm lớn nhất của tụ điện là khả năng lưu trữ mà không tiêu tốn năng lượng điện.
Ngoài ra, sử dụng tụ điện cũng cho phép điện áp xoay chiều đi qua, giúp tụ điện dẫn điện như một điện trở đa năng. Đặc biệt ở tần số xoay chiều (điện dung của tụ điện càng lớn) thì điện dung càng nhỏ. Hỗ trợ rất nhiều chu kỳ điện áp qua tụ điện.
Ngoài ra, do tụ điện hoạt động bằng cách sạc và xả thông minh, ngăn chặn điện áp DC và cho phép điện áp xoay chiều lưu thông, nó giúp truyền tín hiệu giữa các tầng khuếch đại với sự chênh lệch tiềm năng.
Tụ điện còn có tác dụng lọc điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều phẳng bằng cách triệt tiêu pha âm.
Ứng dụng của tụ điện trong thực tế:
Tụ điện được sử dụng phổ biến trong kỹ thuật điện và điện tử.
Nó được sử dụng trong hệ thống âm thanh xe hơi như tụ lưu trữ năng lượng cho bộ khuếch đại công suất.
Tụ điện có thể sử dụng ống để xây dựng bộ nhớ kỹ thuật số động cho máy tính nhị phân.
Trong sản xuất đặc biệt quân sự, ứng dụng của tụ điện được sử dụng trong máy phát điện, thí nghiệm vật lý, radar, vũ khí hạt nhân, v.v.
Ứng dụng thực tế lớn nhất của tụ điện là ứng dụng thành công trong việc cung cấp điện và lưu trữ năng lượng.
Có rất nhiều chức năng khác của tụ điện, chẳng hạn như xử lý tín hiệu, khởi động động cơ, mạch điều chỉnh, v.v.
Như vậy bạn đã biết tụ điện là gì và ký hiệu tụ điện như thế nào rồi nhé. Hy vọng bài viết sẽ hữu ích với bạn.
Bạn
đang xem bài viết
Mọi
thông tin chi tiết liên hệ MAX ELECTRIC VN
Nhận xét
Đăng nhận xét