Tụ điện: Kiến thức tổng quan từ cấu tạo, phân loại đến ứng dụng và kiểm tra

Tụ điện

Có thể bạn quan tâm

Đây là một bài viết hướng dẫn về tụ điện, từ khái niệm cơ bản, cách phân loại, đọc giá trị đến ứng dụng và cách kiểm tra. Chúng ta sẽ đi sâu vào một số khía cạnh quan trọng của tụ điện và tìm hiểu cách nó được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày.

Bạn đang xem: Tụ điện: Kiến thức tổng quan từ cấu tạo, phân loại đến ứng dụng và kiểm tra

Contents

1 Định nghĩa tụ điện
2 Kí hiệu và kiến thức về điện áp và điện dung của tụ điện
3 Phân loại tụ điện
- 3.1 Tụ cố định
- 3.2 Tụ có thể thay đổi giá trị điện dung
4 Cách đọc giá trị tụ điện
5 Ứng dụng tụ điện trong cuộc sống
6 Cách kiểm tra tụ điện

Định nghĩa tụ điện

Tụ điện là một linh kiện điện tử bao gồm hai bản cực được làm bằng chất dẫn điện, được đặt song song và cách nhau bởi một lớp chất cách điện. Chất cách điện có thể là giấy tẩm dầu, mica, gốm hoặc không khí. Tụ điện có khả năng tích điện trường và giải phóng năng lượng điện trường theo cách thức tự tính điện và tự phóng điện.

Cấu tạo tụ điện

Kí hiệu và kiến thức về điện áp và điện dung của tụ điện

Tụ điện thường được kí hiệu là “C” trong mạch điện. Kí hiệu này đến từ từ tiếng Anh “Capacitor”. Điện dung của tụ điện biểu thị khả năng tích điện trên hai bản cực của nó, và điện dung càng lớn thì khả năng tích điện càng cao. Điện dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu cách điện và khoảng cách giữa hai bản cực.

Xem thêm : Ổn áp – Bí quyết cho nguồn điện ổn định

Công thức để tính giá trị điện dung của tụ điện là: C = e.S/d

Trong đó:

C: Giá trị điện dung của tụ điện, đơn vị là Farad (F).
S: Diện tích bản cực của tụ điện.
d: Chiều dày của lớp cách điện.
e: Hằng số điện môi của lớp cách điện.

Đơn vị thông thường của điện dung tụ điện là Farad (F), nhưng trong thực tế, giá trị này thường lớn đối với các tụ điện thông thường. Do đó, người ta sử dụng các đơn vị nhỏ hơn như microfarad (uF), nanofarad (nF) và picofarad (pF).

Phân loại tụ điện

Tụ điện được phân loại dựa vào chất điện môi, và chúng được chia thành hai loại: tụ cố định và tụ có thể thay đổi giá trị điện dung.

Tụ cố định

Tụ giấy (Paper Capacitors): Tụ giấy là loại tụ không phân cực, được cấu tạo từ các lá kim loại xen kẽ với nhau và được tách bởi lớp giấy tẩm dầu. Thông số điện dung của tụ giấy thường từ 1nF đến 0.1uF. Tụ giấy được sử dụng trong các mạch cao tần.
Tụ gốm (Ceramic Capacitors): Tụ gốm là loại tụ không phân cực được cấu tạo dựa trên việc lắng đọng màng kim loại mỏng trên bề mặt của đĩa gốm hoặc trong các ống hình trụ. Tụ gốm có điện dung thay đổi trong phạm vi từ pF đến 0.5uF. Tụ gốm có khả năng hoạt động trong dải cao tần và tiêu thụ rất ít năng lượng.
Tụ mica (Mica Capacitors): Tụ mica là loại tụ không phân cực được cấu tạo bằng cách xen kẽ các lá kim loại với các lớp Mica. Tụ mica có điện dung dao động từ pF đến 0.1uF. Tụ mica có ổn định cao, dòng dò thấp và sai số nhỏ. Nó được sử dụng trong các mạch cao tần như máy radio.
Tụ màng mỏng (Plastic-film Capacitors): Tụ màng mỏng được làm bằng các lớp nhựa mềm dẻo như Polyester, Polyethylene hoặc Polystyrene. Tụ màng mỏng có điện dung từ 50pF đến hàng trăm uF. Nó thường được sử dụng trong các mạch âm thanh và radio.
Tụ điện phân (Electrolytic Capacitors): Tụ điện phân hay tụ hóa là loại tụ phân cực gồm các lá nhôm được cách ly bởi dung dịch điện phân. Tụ điện phân có điện dung lớn và thường được sử dụng trong các mạch âm thanh và mạch số.
Tụ Tantal (Tantalum Capacitors): Tụ Tantal là dòng tụ phân cực sử dụng tantal thay vì nhôm. Tụ Tantal có kích thước nhỏ, dung sai nhỏ và hiệu suất sử dụng cao. Nó thường được sử dụng trong các mạch quân sự, mạch âm thanh và mạch số.

Tụ có thể thay đổi giá trị điện dung

Tụ xoay (Air-Variable Capacitors): Tụ xoay có cấu tạo gồm các lá động và lá tĩnh được đặt xen kẽ với nhau. Khi các lá động xoay làm thay đổi diện tích hiệu dụng giữa hai bản cực, tụ xoay có thể thay đổi giá trị điện dung. Tụ xoay thường được sử dụng trong máy thu radio để chọn tần số.
Tụ vi chỉnh (Trimmer): Tụ vi chỉnh cũng có thể thay đổi giá trị điện dung bằng cách thay đổi khoảng cách giữa các bản cực. Tụ vi chỉnh có thể đạt được bằng cách điều chỉnh ốc vít.
Tụ đồng trục chỉnh: Tụ đồng trục chỉnh có cấu tạo gồm hai ống hình trụ bọc lớp nhựa. Khoảng cách giữa các bản cực của tụ đồng trục chỉnh có thể thay đổi, làm thay đổi giá trị điện dung của tụ. Tụ đồng trục chỉnh thường được sử dụng trong mạch cao tần.

Cách đọc giá trị tụ điện

Thông số điện dung của tụ điện thường được ghi trực tiếp lên thân tụ. Giá trị điện dung, điện áp đánh thủng, hoạt động trong môi trường nhiệt độ MIN, MAX, xuất xứ và mã sản phẩm thường được ghi rõ. Một số đơn vị thông số điện dung của tụ điện nhỏ hơn 1F như uF, nF và pF được sử dụng để biểu thị giá trị điện dung.

Ứng dụng tụ điện trong cuộc sống

Xem thêm : Mạch sao tam giác: Tính năng và cách đấu

Tụ điện có thể được sử dụng trong mạch điện để chặn nguồn 1 chiều và dẫn tín hiệu cao tần. Nó được sử dụng trong các mạch ghép tầng, mạch thoát tạp âm, mạch lọc và mạch cộng hưởng. Tụ điện cũng có thể được sử dụng để làm phẳng điện áp một chiều trong các mạch chỉnh lưu.