Tụ Điện Là Gì? Cấu Tạo, Công Dụng Và Cách Đo

Tụ điện là gì?

Tụ điện là một loại linh kiện điện tử thụ động, gồm một hệ có 2 vật dẫn và chúng được ngăn cách với nhau bởi một lớp cách điện. Các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng một điện lượng với nhau nhưng trái dấu, khi có sự chênh lệch điện thế xảy ra ở hai bề mặt.

Tụ điện mà chúng ta biết có tính một chiều nhưng do nguyên lý phóng nạp nên sẽ cho dòng điện hai chiều đi qua dễ dàng.

Một số loại mà chúng ta hay gặp là:

• Tụ gốm đa lớp.
• Tụ giấy.
• Tụ mica màng mỏng.
• Tụ bạc,…

Có thể bạn quan tâm: TOP 3 các loại vỏ tủ điện phổ biến tại Việt Nam

Cấu tạo tụ điện

Tụ điện thông thường được cấu tạo bởi hai bộ phận chính gồm: Tấm kim loại và chất điện môi. Sau đây là cấu tạo rõ hơn của từng bộ phận.

• Tấm kim loại: Sử dụng ít nhất hai tấm kim loại và đặt chúng song song với nhau ở giữa điện ngăn cách bởi chất điện môi (chất cách điện).
• Chất điện môi: Thường sử dụng những chất không dẫn điện như: Nhựa, thủy tinh, giấy, gốm,… hoặc không khí. Chất điện môi có vai trò giúp tăng khả năng tích trữ năng lượng điện.

Nguyên lý hoạt động

Các loại trên thị trường hiện nay hoạt đồng đều dựa vào hai nguyên lý cơ bản gồm: Nguyên lý phóng nạp và nguyên lý xả nạp. Chi tiết cụ thể của hai nguyên lý như sau:

Nguyên lý phóng nạp: Có khả năng tích trữ năng lượng dưới dạng điện trường do cách tích tụ, lưu trữ các hạt electron. Tụ điện cũng có khả năng giải phóng các hạt điện tích để tạo ra dòng điện. Nhưng chỉ có khả năng lưu trữ và giải phóng chứ không có khả năng sinh ra dòng điện như bình ắc quy.

Nguyên lý xả nạp: Là một nguyên lý vô cùng phổ biến và quan trọng trong lĩnh vực này. Cũng là nguyên lý quan trọng làm cho dòng điện xoay chiều đi qua. Bởi sự chênh lệch điện thế hai bên bề mặt. Sự thay đổi điện áp từ từ và chậm rãi nói cách khác chính là biến thiên theo thời gian, mà người ta quyết định cắm nạp hoặc xả vào tụ thì rất dễ xảy ra cháy nổ có tia lửa điện do hạt electron tăng lên đột ngột.

Xem thêm: Dòng Điện Là Gì? Công Thức Tính Dòng Điện

Phân loại tụ điện

Tụ điện trên thị trường hiện nay có vô cùng nhiều loại với mẫu mã, kiểu dáng khác nhau, phù hợp với mọi nhu cầu của người tiêu dùng. Người ta thường chia nó thành ba loại sau:

Tụ điện phân cực

Qua cái tên chắc bạn cũng đã hiểu sơ, tụ điện phân cực chính là được phân làm 2 đầu âm (-) và dương (+) rõ ràng, có trị số phân cực thường ở mức cao. Tụ điện này thường là tụ tantalum và tụ hóa học. Có cấu tạo 2 cực vô cùng rõ ràng, chính vì sự rõ ràng 2 cực âm dương này, nên đòi hỏi việc lắp đặt phải chính xác, không được mắc ngược.

Tụ điện không phân cực

Tụ điện không phân cực lại trái ngược hoàn toàn với phân cực, khi tụ này không quy định các cực tính (âm, dương). Bởi tính chất chung như thế nên tụ thường được làm từ giấy, gốm,… hoặc mica. Cấu tạo hai cực có vai trò như nhau không phân âm, dương. Nên tiện lợi cho người tiêu dùng nhiều hơn là phân cực, việc lắp đặt trở nên thoải mái và giảm nguy cơ hỏng tụ do lắp đặt sai.

Siêu tụ điện

Siêu tụ điện còn được gọi là tụ dung lượng cao, có thể lưu trữ gấp 10 đến 100 lần năng lượng so với tụ khác. Chính vì thế nó vô cùng được ưa chuộng vì khả năng cung cấp năng lượng vượt trội, trọng lượng nhẹ, tuổi thọ cao nhưng song song đó giá thành của siêu tụ lại cao hơn các loại khác.

Công thức tính điện dung capacitor

Công thức tính điện dung capacitor như sau:

C=Q/V

Trong đó:

• C: Điện dung, tính bằng F (fara)
• Q: Lượng điện tích được tích, tính bằng C (coulomb)
• V: Điện thế giữa 2 bản dẫn, tính bằng V (volt)

Xem thêm: Cường Độ Dòng Điện Là Gì? Đơn Vị Đo, Công Thức Tính Và Các Dụng Cụ Đo

Công dụng mỗi loại tụ điện capacitor

Có 3 loại capacitor phổ biến như sau: Capacitor phân cực, capacitor không phân cực, capacitor với trị số biến đổi. Chúng có các công dụng cụ thể sau.

• Capacitor phân cực: Dùng trong các mạch có tần số làm việc thấp, tụ lọc giúp giảm tiếng ồn do nguồn điện phát ra,…
• Capacitor không phân cực: Dùng trong mạch các tần số làm việc cao, lọc nhiễu và trong các thiết bị điện dân dụng.
• Siêu tụ điện: Khi cần sạc nhanh, trong máy ảnh kỹ thuật số, trong các xe điện, máy khử rung tim trong y tế,…