Tụ Điện và Ứng Dụng Của Tụ Vào Mạch: Những Bí Mật Thú Vị Bạn Nên Biết

Có một linh kiện điện tử thụ động rất quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện tử. Đó chính là tụ điện. Tụ điện có nhiều ứng dụng đa dạng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, truyền tín hiệu xoay chiều và tạo dao động. Hãy cùng khám phá tụ điện và những ứng dụng thú vị của nó trong mạch điện.

1. Cấu Tạo Của Tụ Điện

Tụ điện được cấu tạo từ hai bản cực song song, với một lớp cách điện ở giữa được gọi là điện môi. Có nhiều loại chất điện môi khác nhau như giấy, gốm, mica hoặc giấy tẩm hoá chất. Tụ điện được phân loại theo tên gọi của chất điện môi như tụ giấy, tụ gốm và tụ hoá.

Bạn đang xem: Tụ Điện và Ứng Dụng Của Tụ Vào Mạch: Những Bí Mật Thú Vị Bạn Nên Biết

2. Hình Dáng Thực Tế Của Tụ Điện

Tụ điện có nhiều hình dáng khác nhau tùy thuộc vào loại và công dụng của nó.

3. Điện Dung, Đơn Vị và Ký Hiệu Của Tụ Điện

• Điện dung: Đại lượng này 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 C = ξ . S / d.
• Đơn vị điện dung của tụ: Đơn vị là Fara (F), nhưng trong thực tế thường sử dụng các đơn vị nhỏ hơn như MicroFara (µF), NanoFara (nF) hoặc PicoFara (pF).
• Ký hiệu: Tụ điện được ký hiệu là C (Capacitor).

4. Sự Phóng Nạp Của Tụ Điện

Tụ điện có tính chất phóng nạp, cho phép nó dẫn điện xoay chiều. Cụ thể:

• Tụ nạp điện: Khi dòng điện từ nguồn được đóng vào tụ, dòng nạp này sẽ làm cho bóng đèn loé sáng. Khi tụ nạp đầy, dòng nạp giảm và bóng đèn tắt.
• Tụ phóng điện: Khi tụ đã nạp đầy, nếu đổi hướng dòng điện, tụ sẽ phóng điện qua bóng đèn và làm cho nó loé sáng. Khi tụ đã phóng hết điện, bóng đèn tắt. Thời gian phóng nạp càng lâu nếu điện dung của tụ càng lớn.

5. Cách Đọc Giá Trị Điện Dung Trên Tụ Điện

• Với tụ hoá: Giá trị điện dung được ghi trực tiếp trên thân tụ. Tụ hoá có phân cực âm (-) và dương (+), và luôn có hình dạng trụ.
• Với tụ giấy và tụ gốm: Giá trị điện dung được ghi bằng ký hiệu. Cách đọc: Lấy hai chữ số đầu nhân với 10^(mũ số thứ 3). Ví dụ: tụ gốm có ký hiệu 474K nghĩa là giá trị = 47 x 10^4 = 470000pF = 470nF = 0.47µF. Chữ K hoặc J ở cuối chỉ sai số 5% hoặc 10% của tụ điện.
• Có cách ghi trị số khác là ghi theo số thập phân và lấy đơn vị là MicroFara.

6. Ý Nghĩa Của Giá Trị Điện Áp Ghi Trên Thân Tụ

• Giá trị điện áp ghi trên tụ là giá trị điện áp cực đại mà tụ có thể chịu được. Vượt quá giá trị này, tụ có thể bị hỏng.
• Khi lắp tụ vào mạch điện với điện áp U, ta nên lắp tụ điện có giá trị điện áp cao hơn khoảng 1.4 lần giá trị điện áp trong mạch. Ví dụ: mạch 12V nên lắp tụ 16V, mạch 24V nên lắp tụ 35V.

7. Phân Loại Tụ Điện

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.
• 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 có phân cực âm dương, có điện dung lớn từ 0.47µF đến khoảng 4.700 µF.
• Thường được sử dụng trong các mạch có tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn.

7.3) Tụ xoay

• Tụ xoay có thể xoay để thay đổi giá trị điện dung.
• Thường được sử dụng trong các radio để thay đổi tần số cộng hưởng khi 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 bị dò rỉ hoặc chập.
• Để phát hiện tụ bị dò rỉ hoặc chập, ta có thể sử dụng phép đo kiểm tra tụ gốm như hình ảnh dưới đây.

8.2) Đo Kiểm Tra Tụ hoá

• Tụ hoá ít khi bị dò hay chập, nhưng thường bị khô làm giảm điện dung.
• Để kiểm tra tụ hoá, ta thường so sánh độ phóng nạp của tụ với một tụ còn tốt có cùng điện dung.

9 – Các Kiểu Mắc và Ứng Dụng

9.1) Tụ điện mắc nối tiếp

• Tụ điện mắc nối tiếp có điện dung tương đương được tính bởi công thức: 1 / C tđ = (1 / C1) + (1 / C2) + (1 / C3).
• Điện áp chịu đựng của tụ tương đương bằng tổng điện áp của các tụ.
• Lưu ý mắc đúng chiều âm dương của tụ điện nếu là tụ hoá.

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.
• Điện áp chịu đựng của tụ điện tương tự như tụ có điện áp thấp nhất.
• Lưu ý mắc cùng chiều âm dương nếu là tụ hoá.

9.3 – Ứng Dụng của Tụ Điện

• Tụ điện được sử dụng rất nhiều trong kỹ thuật điện và điện tử.
• Các ứng dụng của tụ điện bao gồm truyền dẫn tín hiệu, lọc nhiễu, lọc điện nguồn và tạo dao động.
• Ví dụ: trong mạch lọc nguồn, tụ hoá có vai trò lọc điện áp một chiều, khi không có tụ, điện áp sẽ không ổn định, nhưng khi có tụ, điện áp trở nên phẳng hơn.
• Ngoài ra, tụ điện còn được sử dụng trong mạch dao động đa hài tạo xung vuông.

Đó là những bí mật thú vị về tụ điện và ứng dụng của nó trong mạch điện. Hy vọng bài viết này giúp bạn hiểu rõ hơn về vai trò và cách sử dụng của tụ điện trong các ứng dụng điện tử. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về chủ đề này, hãy ghé thăm Izumi.Edu.VN.

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