Tụ điện là một thiết bị lưu trữ năng lượng điện dưới dạng điện trường. Đây là thiết bị điện không thể thiếu trong tòa nhà, trường học, bệnh viện hay gia đình. Vậy nguyên lí làm việc của tụ điện là gì ? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
Tìm Hiểu Thêm: Tủ điện điều khiển PLC
1. Tụ điện là gì?
Tụ điện là linh kiện điện tử có hai cực thụ động để lưu trữ năng lượng điện. Chúng gồm hai bản đặt song song và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi. Khi có hiệu điện thế chênh lệch giữa hai điểm trên bề mặt, bề mặt sẽ xuất hiện các điện tích giống nhau nhưng trái dấu.
Vì vậy, tụ điện có đặc tính cách điện một chiều, nhưng đồng thời cho dòng điện xoay chiều chạy qua theo nguyên tắc tích điện và phóng điện. Tụ điện được sử dụng trong các mạch điện tử như: mạch lọc nguồn - lọc nhiễu, mạch dao động, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, ...
Các mạch điện tử này thường được bảo vệ bởi các thang, máng cáp. Chúng giúp phân chia và tách biệt các nhóm dây dẫn điện để đảm bảo dễ bảo dưỡng, bảo trì hoặc quản lý.
Ký hiệu: Tụ điện có ký hiệu "C", viết tắt của tụ điện
Đơn vị: Đơn vị điện dung là Farads (F). Cụ thể, 1 Fara = 1F = 10-6 MicroFara = 10-9 NanoFara = 10-12 PicoFara.
Tụ điện là một thiết bị 2 cực thụ động để lưu trữ năng lượng điện. Hoặc tích điện qua hai bề mặt dẫn điện trong điện trường.
Thông thường, hai bề mặt dẫn điện của tụ điện được ngăn cách bởi một chất điện môi không dẫn điện như gốm, giấy, mica, giấy tẩm hóa chất, và các loại tương tự.
Khi có hiệu điện thế giữa hai bề mặt thì cho phép dòng điện xoay chiều chạy qua. Do đó, các bề mặt này sẽ có cùng một lượng điện tích nhưng ngược dấu.
Tìm Hiểu: Phương Pháp Phân Biệt Tủ Điện Trung Thế, Hạ Thế Đơn Giản Nhất
2. Nguyên lí hoạt động của tụ điện
Nguyên lý làm việc của tụ điện như sau:
Nguyên lý phóng nạp của tụ điện được cho là khả năng tích trữ năng lượng điện giống như một cục pin nhỏ, thường hoạt động dưới dạng năng lượng điện trường. Tụ điện lưu trữ hiệu quả các electron và phóng điện các điện tích này để tạo ra dòng điện. Tuy nhiên, điểm khác biệt chính giữa tụ điện và pin là tụ điện không thể tạo ra điện tích.
Nguyên lý nạp và phóng điện của tụ điện là một đặc trưng, cũng là nguyên lý làm việc cơ bản trong quá trình làm việc của tụ điện. Dựa vào đặc điểm này, tụ điện có khả năng dẫn dòng điện xoay chiều.
Nếu giữ nguyên hiệu điện thế hai đầu mạch, không thay đổi đột ngột theo thời gian, nhưng khi ta cắm và rút tụ điện thì dễ gây ra cháy nổ do tia lửa điện tăng vọt. Do đó, đây cũng là nguyên tắc nạp điện phổ biến cho tụ điện.
3. Công dụng của tụ điện
Có bốn công dụng chính cho tụ điện:
- Tụ điện được biết đến với khả năng lưu trữ điện năng và tích trữ điện tích hiệu quả. Nó cũng hoạt động hiệu quả như một cục pin được lưu trữ. Nhưng ưu điểm lớn nhất của tụ điện là lưu giữ mà không làm tiêu hao điện năng.
- Ngoài ra, tụ điện còn cho điện áp xoay chiều đi qua và có thể dẫn điện giống như một điện trở đa năng. Đặc biệt ở tần số nguồn điện xoay chiều (điện dung của tụ điện càng lớn) thì điện dung càng nhỏ. Đây được coi là công cụ hỗ trợ hiệu quả nhất cho việc xoay vòng điện áp qua tụ điện.
- Tụ điện có khả năng sạc và xả thông minh, chặn điện áp DC và cho phép dòng điện AC chạy qua. Điều này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển tín hiệu giữa các tầng khuếch đại với sự chênh lệch điện áp.
- Cuối cùng, vai trò của tụ điện là lọc điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều phẳng bằng cách loại bỏ nhiễu.
Tìm Hiểu Thêm: Quy Trình Lắp Đặt Tủ Điện Công Nghiệp Đạt Tiêu Chuẩn
4. Ứng dụng của tụ điện trong cuộc sống
- Tụ điện chủ yếu được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật điện và điện tử.
- Các ứng dụng trong âm thanh xe hơi, ví dụ: Tụ điện được sử dụng để lưu trữ năng lượng cho bộ khuếch đại âm thanh.
- Ngoài ra, tụ điện có thể được sử dụng để xây dựng bộ nhớ kỹ thuật số động cho máy tính nhị phân sử dụng ống điện tử.
- Tụ điện cũng được sử dụng trong sản xuất đặc biệt cho mục đích quân sự, ứng dụng của tụ điện trong máy phát điện, radar, thí nghiệm vật lý hoặc khí hạt nhân, v.v.
- Trên thực tế, tụ điện được sử dụng phổ biến nhất để cung cấp năng lượng, tích trữ năng lượng,… Ngoài ra còn có nhiều công dụng khác như xử lý tín hiệu, điều chỉnh mạch, khởi động động cơ… Hiện nay khi xã hội ngày càng phát triển như là một linh kiện điện tử không thể thiếu được trong bếp từ, nó đóng vai trò quan trọng trong bo mạch của sản phẩm này.
Trên đây là những kiến thức về tụ điện, nguyên lý làm việc của tụ điện,… hi vọng sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn để có thể áp dụng vào thực tế.
CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ VÀ DỊCH VỤ KỸ THUẬT MAX ELECTRIC VN
- VPDD: Số 19 Phố Nguyễn Thị Duệ, Yên Hòa, Cầu Giấy, Hà Nội
- CN HCM: P. Bình Hưng Hòa, Q. Bình Tân, TP. Hồ Chí Minh
- Xưởng sản xuất: Khu công nghệ cao Hòa Lạc, Thạch Thất, Hà Nội.
- ĐIỆN THOẠI: 0862.663.229 - 094.876.9966
- Email: maxelectricvn@gmail.com
