tu-dien-la-gi-nguyen-ly-lam-viec-cua-tu-dien
Khái niệm tụ điện, cấu tạo và phân loại của tụ điện
5 (100%) 1 vote

Chúng ta được tiếp xúc với tụ điện từ rất sớm. Trong chương trình môn học vật lý lớp 11 của bậc học phổ thông đã đề cập tới tụ điện. Vậy tụ điện là gì? Cấu tạo cũng như phân loại tụ điện ra sao? Những thắc mắc trên sẽ được giải đáp thông qua bài viết dưới đây.

Khái niệm của tụ điện

Không chỉ riêng những kiến thức trên ghế nhà trường, mà chúng ta còn tiếp xúc với tụ điện thông qua chính cuộc sống hàng ngày khi mức độ phủ sóng của tụ điện là rất phổ biến. Đây là một trong 5 linh kiện điện tử quan trọng nhất trong các mạch điện, thiết bị điện,…

Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động được ký hiệu là C, viết tắt của từ tiếng anh Capacitor. Tụ điện được cấu tạo từ hai bề mặt dẫn điện. Hai bề mặt này được đặt song song nhau và được ngăn cách bởi điện môi (dielectric).

Để đo tụ điện, chúng ta sử dụng đơn vị đo là Fara được ký hiệu là F. Trong thực tế, giá trị của 1 Fara lại rất lớn, nên để quá trình đo được thuận tiện hơn mọi người thường sử dụng các đơn vị đo nhỏ hơn như µF(MicroFara), ŋF(NanoFara), pF(PicoFara).

1 Fara = 1000.000µ Fara = 1000.000.000ŋ F = 1000.000.000.000 pF
1 µ Fara = 1000 ŋFara
1 ŋFara = 1000 p Fara

Để đo tụ điện, chúng ta cần đo điện dung. Vậy điện dung là gì? Điện dung chính là đại lượng biểu thị khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ điện và được tính theo công thức sau:

C =  ξ . S / d

Trong đó

C: là điện dung của tụ điện (F)

 ξ: là hằng số điện môi của lớp cách điện

d: là chiều dày của lớp cách điện

S: là diện tích bản cực của tụ điện

Cấu tạo của tụ điện

Như đã nói qua ở phần định nghĩa, tụ điện có cấu tạo khá đơn giản gồm có 2 bộ phận chính:

  • Hai bản cực: Hai bản cực này có khả năng dẫn điện và được đặt song song với nhau.
  • Điện môi: Điện môi chính là các chất không dẫn điện. Trong phân tử của điện môi, số lượng các điện tích tự do là rất ít. Do đó mà khả năng mang điện của điện môi kém. Các nguyên liệu như giấy, mica, gốm, giấy tẩm hóa chất,… thường được dùng rất phổ biến để làm điện môi.

tu-dien-la-gi-nguyen-ly-lam-viec-cua-tu-dien

Tụ điện thường được cấu tạo thành hai hình dạng khác nhau đó là dạng dẹt và dạng hình trụ. Mỗi dạng lại là một loại tụ riêng biệt.

Phân loại tụ điện

Dựa vào các vật liệu cấu tạo nên điện môi của tụ điện mà chúng ta có thể chia tụ điện ra làm các loại như sau:

  • Tụ điện hóa học: Loại tụ điện này sử dụng giấy tẩm hóa chất để làm điện môi. Tụ điện hóa có thiết kế hình trụ với sự phân cực âm (-) dương (+) hai đầu nên chúng ta không thể đấu nối tùy ý được.
  • Tụ giấy: Là loại tụ có bản cực là các lá nhôm với điện môi là giấy tẩm dầu.
  • Tụ gốm: Loại tụ này được làm từ ceramic, bên ngoài được nhuộm màu hoặc bọc keo. Tụ gốm nhiều lớp cũng tương tự nhưng có nhiều lớp bản cực cách điện bằng gốm hơn.
  • Tụ mica: Những tụ điện này sử dụng mica hoặc nhựa màng mỏng để làm điện môi.
  • Tụ Tantalum: Loại tụ điện này sử dụng bản cực nhôm cũng gel tantal làm điện môi.
  • Tụ hóa sinh: Sử dụng Alginate trong tảo biển nâu làm dung môi.
  • Tụ siêu hóa: Loại tụ này sử dụng đất hiếm để làm điện môi.

Phân loại tụ điện dựa theo tính chất cũng như ứng dụng của thiết bị này.

  • Tụ điện phân cực: Đây chính là tụ điện hóa như ở trên. Loại tụ điện này thường là tụ hóa học hoặc tụ titanium. Trị số của tụ phân cực thường giao động trong khoảng 0,47µF đến khoảng 4.700 µF. Những tụ điện này thường được sử dụng trong các mạch có tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn.
  • Tụ điện không phân cực: Loại tụ này thường có hình dẹt với sự không phân biệt cực tính là đặc điểm nổi bật. Do đó chúng ta có thể thoải mái đấu nối tụ với các mạng điện một chiều, xoay chiều khác nhau. Tụ không phân cực được dùng phổ biến tại các mạch điện có tần số cao, mạch lọc nhiễu,…
  • Tụ điện tĩnh và tụ điện động: Tụ điện tĩnh là để chỉ những tụ điện không có khả năng điều chỉnh trị số được. Ngược lại, tụ động là tụ điện có thể điều chỉnh trị số sao cho phù hợp với yêu cầu của mạch điện.
  • Tụ điện xoay: Là loại tụ có khả năng xoay, từ đó làm thay đổi giá trị điện dung của tụ điện.
  • Tụ điện cao áp và hạ áp: Sự phân loại này dựa theo điện áp làm việc. Tuy nhiên cách phân loại này chỉ mang tính tương đối.
  • Tụ lọc và tụ liên lạc: Hai loại tụ này dựa theo mục tiêu cụ thể để gọi tên tụ theo chính ứng dụng của chúng là lọc và liên lạc.

>> Xem thêm: Định nghĩa về điện, dòng điện và điện áp

Trên đây chúng tôi đã giới thiệu đến quý vị khái niệm cấu tạo cũng như các loại tụ điện phổ biến nhất hiện nay. Hy vọng những thông tin trên sẽ giúp quý vị có thể ứng dụng vào cuộc sống hàng ngày.

Bài viết tương tự

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *