Tụ điện: Khám phá linh kiện không thể thiếu trong máy móc và thiết bị điện

Tụ điện là gì? Cấu tạo, nguyên lý làm việc và cách đọc thông số tụ điện ra sao? Đây là những câu hỏi mà nhiều người đặt ra khi tiếp xúc với linh kiện này. Bài viết dưới đây sẽ giải đáp mọi thắc mắc của bạn.

Tụ điện là gì?

Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động gồm hai bản cực đặt song song và được ngăn cách bởi lớp điện môi (dielectric). Lớp điện môi có thể là giấy, gốm, mica, thủy tinh… Tụ điện có khả năng cách điện một chiều nhưng lại cho dòng điện xoay chiều chạy qua khi có sự chênh lệch điện thế nhờ nguyên lý phóng nạp.

Ký hiệu và đơn vị của tụ điện

Bạn muốn biết tụ điện được ký hiệu là gì và đơn vị đo tụ điện là gì? Dưới đây là những thông tin cần thiết:

  • Tụ điện được ký hiệu là “C”, viết tắt của Capacitior.
  • Điện dung là đơn vị đo của tụ điện, ký hiệu là Fara (F).
  • 1 Fara = 1F = 10-6MicroFara = 10-9 NanoFara = 10-12 PicoFara.

Mức điện dung của tụ điện phụ thuộc vào kích thước, kiểu dáng và khoảng cách giữa hai bản tụ cùng với chất điện môi. Công thức tính điện dung của tụ điện như sau:

C = ξ . S / d

Trong đó:

  • C: Ký hiệu điện dung của tụ điện.
  • ξ: Hằng số điện môi của lớp cách điện.
  • D: Độ dày lớp cách điện.
  • S: Diện tích bản cực tụ điện.

Cấu tạo của tụ điện

Tụ điện được cấu tạo từ hai loại dây dẫn điện dạng tấm kim loại được đặt song song và ngăn cách bởi một lớp điện môi. Lớp điện môi là chất không dẫn điện giúp tăng khả năng tích trữ năng lượng của tụ điện. Loại chất cách điện được sử dụng sẽ quyết định tên gọi của tụ điện. Ví dụ, tụ điện làm từ gốm được gọi là tụ điện gốm.

Nguyên lý hoạt động của tụ điện

Tụ điện hoạt động dựa trên hai quy trình chính là phóng nạp và nạp xả.

  • Nguyên lý phóng nạp: Tụ điện sẽ tích trữ các electron và phóng điện tích để tạo ra dòng điện. Tuy nhiên, tụ chỉ có khả năng tụ chứ không thể sản sinh điện tích electron.

  • Nguyên lý nạp xả: Đây là nguyên lý đặc trưng của tụ để dẫn dòng điện xoay chiều. Khi điện áp giữa hai bản mạch không biến thiên theo thời gian, nạp hoặc xả tụ có thể gây sự cố nổ có tia lửa điện.

Các loại tụ điện phổ biến

Trên thị trường hiện có nhiều loại tụ điện với kiểu dáng, kích thước và chất liệu khác nhau. Dưới đây là 4 loại tụ điện được sử dụng phổ biến:

  • Tụ hóa: Loại tụ phân cực gồm cực dương (+) và cực âm (-). Có giá trị điện dung từ 0,47 µF đến 4700 µF.

  • Tụ giấy, tụ thủy tinh, tụ mica, tụ gốm: Loại tụ điện không phân cực âm dương, có hình dạng dẹt. Trị số điện dung của các loại tụ này thường rất thấp, khoảng 0,47 µF.

  • Tụ xoay: Loại tụ có khả năng xoay để thay đổi giá trị điện dung. Thường được sử dụng trong các đài radio để chuyển đổi tần số cộng hưởng.

  • Tụ Lithium-ion: Loại tụ thường sử dụng trong các pin Li-ion của các thiết bị điện cầm tay.

Công dụng của tụ điện là gì?

Tụ điện được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực điện tử và điện lạnh. Tương tự như ắc quy, tụ điện có khả năng tích trữ năng lượng hiệu quả mà không gây tiêu hao lượng điện.

Đồng thời, với dòng điện xoay chiều, tụ điện cho phép điện áp đi qua và dẫn điện như một điện trở. Điện dung càng lớn, dung kháng càng nhỏ, giúp điện áp di chuyển qua tụ nhanh chóng hơn.

Ngoài ra, tụ điện còn giúp điện áp xoay chiều dễ dàng truyền tín hiệu giữa các tầng khuếch đại với mức chênh lệch điện thế. Tụ điện cũng có khả năng lọc điện áp xoay chiều thành một chiều thông qua phương pháp bỏ pha âm.

Cách đọc thông số tụ điện chính xác

Đối với tụ hóa, cách đọc thông số khá đơn giản, giá trị điện dung thông thường được ghi trực tiếp trên phần thân tụ.

Đối với tụ gốm, tụ giấy có phần phức tạp hơn. Hãy lấy hai chữ số đầu tiên nhân với 10 (mũ số thứ 3). Ví dụ, nếu trên tụ gốm ghi chữ số 473K, nghĩa là giá trị điện dung sẽ là 47 x 103 = 47000p (đơn vị là picoFara) = 47 nFara = 0.047 µF.

Nếu xuất hiện chữ cái sau mã, ví dụ chữ K hoặc J, đó là mã dung sai và không phải là đơn vị của điện dung. Các chữ cái này biểu thị sai số của tụ điện.

Hy vọng những thông tin về tụ điện đã giải đáp thắc mắc của bạn. Nếu bạn cần đồng hồ vạn năng hoặc ampe kìm để đo tụ điện, liên hệ Hotline 0904810817 – 0979244335.

FEATURED TOPIC