Tụ Phân Cực Trong Mạch Điện – Những Bí Mật Đằng Sau Ký Hiệu

Bạn có biết về tụ phân cực trong mạch điện không? Tụ điện là một thành phần cực kỳ quan trọng trong các mạch điện tử. Hãy cùng Izumi.Edu.VN khám phá những bí mật đằng sau ký hiệu của tụ phân cực nhé!

Tụ điện là gì?

Tụ điện là một hệ thống gồm hai bản cực được đặt song song và ngăn cách bởi một lớp điện môi. Khi có sự chênh lệch về hiệu điện thế giữa hai bề mặt, sẽ xuất hiện các điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu trên hai bề mặt này. Các bề mặt dẫn điện của tụ điện được ngăn cách bởi các chất liệu như giấy, gốm, mica…

Bạn đang xem: Tụ Phân Cực Trong Mạch Điện – Những Bí Mật Đằng Sau Ký Hiệu

Tuy tụ điện không phụ thuộc vào bản chất của hai bản tụ, nhưng nó lại bị ảnh hưởng bởi hình dạng, kích thước và khoảng cách giữa hai bản tụ cũng như chất điện môi ở giữa hai bản tụ.

Có thể coi tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động có tính chất cách điện một chiều nhưng lại cho phép dòng điện xoay chiều đi qua bởi nguyên lý phóng nạp. Tụ điện được sử dụng trong nhiều mạch điện tử như mạch lọc nhiễu, mạch lọc nguồn, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch dao động…

Ký hiệu của tụ điện

Tụ điện được ký hiệu là C, viết tắt của từ “Capacitor” trong tiếng Anh. Ký hiệu trên tụ điện thường là các thông số chỉ giá trị điện dung, hiệu điện thế… Trong mạch điện, người ta cũng vẽ ký hiệu tụ điện. Đơn vị đo điện dung của tụ điện là farad (F), nhưng vì farad là đơn vị quá lớn nên người ta thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như microfarad (µF), nanofarad (nF), picofarad (pF).

• 1 F = 1.000.000 µF = 1.000.000.000 nF = 1.000.000.000.000 pF
• 1 µF = 1.000 nF
• 1 nF = 1.000 pF

Cấu tạo của tụ điện

Tụ điện bao gồm dây dẫn điện và điện môi. Dây dẫn điện thường được làm bằng các tấm kim loại và tụ điện có ít nhất hai dây dẫn điện. Còn điện môi thường là các chất không dẫn điện như thuỷ tinh, giấy, gốm, mica, màng nhựa hoặc không khí. Chất điện môi không dẫn điện giúp tăng khả năng tích trữ năng lượng của tụ điện.

Nguyên lý làm việc của tụ điện

Hoạt động của tụ điện dựa trên nguyên lý phóng nạp. Tụ điện có khả năng tích trữ điện năng như một ắc quy nhỏ dưới dạng điện trường. Tụ điện lưu trữ các electron và phóng ra các điện tích này để tạo ra dòng điện. Tuy nhiên, tụ điện không có khả năng tạo ra điện tích electron.

Nguyên lý làm việc của tụ điện cho phép linh kiện này dẫn dòng điện xoay chiều. Lưu ý rằng khi điện áp của hai bản mạch không thay đổi đột ngột nhưng biến thiên theo thời gian, nếu ta cắm nạp hoặc xả tụ, có thể gây hiện tượng nổ có tia lửa điện.

Phân loại tụ điện

Tụ điện được phân loại dựa trên vật liệu làm lớp điện môi giữa hai bản cực của tụ điện. Có rất nhiều loại tụ điện khác nhau, nhưng những loại phổ biến hiện nay bao gồm:

• Tụ hoá: Gồm các tụ có hình trụ và có phân cực âm và dương. Ký hiệu trên thân tụ thể hiện giá trị điện dung từ 0,47 µF đến 4700 µF.
• Tụ giấy, tụ gốm, tụ mica: Là những tụ không phân cực, thường có hình dẹt. Trị số trên thân các loại tụ này thường bằng ba chữ số. Điện dung khá nhỏ, chỉ khoảng 0,47 µF.
• Tụ xoay: Là loại tụ có thể xoay để thay đổi giá trị điện dung. Tụ xoay thường được sử dụng trong radio để thay đổi tần số cộng hưởng.
• Tụ lithium-ion: Là loại tụ điện có năng lượng rất lớn, thường được sử dụng để tích điện một chiều.

Ngoài ra, để kiểm tra và đo tụ điện, ta có thể sử dụng các thiết bị đo như ampe kìm, đồng hồ vạn năng. Các sản phẩm như ampe kìm Kyoritsu 2002PA, ampe kìm Kyoritsu 2003A hay đồng hồ vạn năng Kyoritsu 1009 có thể hỗ trợ công việc đo và kiểm tra tụ điện.

Công dụng của tụ điện

Tụ điện có rất nhiều công dụng trong hệ thống mạch điện. Từ kiến thức về cấu tạo và nguyên lý hoạt động, chúng ta có thể hiểu được tác dụng của tụ điện là gì. Cụ thể, có 4 công dụng chính của tụ điện:

• Lưu trữ điện năng hiệu quả: Tụ điện có công dụng lưu trữ điện năng tương tự như ắc quy. Điểm đặc biệt là nó không làm tiêu hao năng lượng điện, đây là một ưu điểm vượt trội của tụ điện.
• Dẫn dòng điện xoay chiều: Tụ điện cho phép điện áp xoay chiều đi qua, giúp nó trở thành một linh kiện dẫn dòng điện đa năng. Dung kháng của tụ điện giảm khi tần số điện xoay chiều càng lớn, điều này hỗ trợ rất linh hoạt cho việc truyền điện áp qua tụ điện.
• Nạp xả thông minh: Tụ điện ngăn điện áp 1 chiều và cho phép điện áp xoay chiều lưu thông. Ngoài ra, tụ điện còn giúp truyền tín hiệu giữa các tầng khuếch đại với chênh lệch điện thế.
• Chuyển đổi điện áp xoay chiều thành điện áp 1 chiều: Tụ điện loại bỏ pha âm để chuyển đổi điện áp xoay chiều thành điện áp 1 chiều.

Ứng dụng của tụ điện trong thực tế

Tụ điện có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất. Với những tác dụng đa dạng của nó, tụ điện được sử dụng trong nhiều trường hợp, bao gồm:

• Trong kỹ thuật điện và điện tử.
• Trong hệ thống âm thanh của xe hơi, tụ điện được sử dụng để lưu trữ năng lượng cho bộ khuếch đại.
• Trong máy tính nhị phân dùng ống điện tử, tụ điện có thể tạo ra các bộ nhớ kỹ thuật số động.
• Trong ngành quân sự, tụ điện được sử dụng cho các máy phát điện, thí nghiệm vật lý, vũ khí hạt nhân…
• Tụ điện có thể sử dụng làm các nguồn cung cấp và tích trữ năng lượng.
• Tụ điện được sử dụng trong việc xử lý tín hiệu, khởi động động cơ, mạch điều chỉnh…

Hiện nay, hầu hết các sản phẩm bếp từ được trang bị một tụ điện. Nó không chỉ là một trong những linh kiện quan trọng nhất trong mỗi thiết bị điện từ mà còn là linh kiện quan trọng nhất trong bộ mạch của bếp từ.

Đây là những bí mật thú vị về tụ điện. Hy vọng bạn đã hiểu rõ hơn về tụ phân cực trong mạch điện. Nếu bạn cần biết thêm thông tin, hãy truy cập Izumi.Edu.VN để tìm hiểu thêm!

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu điện