1.Tụ điện là gì?
- Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Mỗi vật dẫn đó gọi là một bản của tụ điện.
- Nó dùng để chứa điện tích.
- Tụ điện được dùng phổ biến là tụ điện phẳng. Cấu tạo của tụ điện phẳng gồm hai bản kim loại phẳng đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi.
2. Công dụng của tụ điện là gì?
- Tác dụng được biết đến nhiều nhất đó là khả năng lưu giữ điện năng, lưu giữ điện tích hiệu quả. Nó cũng có công dụng lưu trữ tương tự ắc-quy. Tuy nhiên, ưu điểm lớn nhất của giá trị tụ điện thực tế là lưu giữ mà không làm tiêu hao điện năng.
- Cho phép điện áp xoay chiều di chuyển qua, giúp tụ điện có thể dẫn điện giống như một điện trở đa năng. Đặc biệt khi tần số điện xoay chiều (điện dung của tụ càng lớn), thì dung kháng càng nhỏ. Đây được xem như là hỗ trợ đắc lực cho việc điện áp được lưu thông qua tụ điện.
- Với khả năng nạp xả thông minh, ngăn điện áp một chiều và cho phép điện áp xoay chiều lưu thông. Điều sẽ sẽ giúp tín hiệu được truyền đi giữa các tầng khuyếch đại có chênh lệch điện thế.
- Công dụng cuối cùng đó là tụ điện có vai trò lọc điên áp xoay chiều thành điện áp một chiều bằng phẳng bằng cách loại bỏ pha âm.
3. Cấu tạo của tụ điện và nguyên lí hoạt động
* Cấu tạo:
- Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi.
- Người ta thường dùng giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi và tụ điện cũng được phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này như Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ hoá.
* Nguyên lí hoạt động:
- Cách thức hoạt động của tụ là lưu trữ năng lượng dưới dạng điện trường, bằng cách lưu trữ các electron. Khi 2 bản tụ được tích điện, chúng sẽ tạo ra sự chênh lệch hiệu điện thế giữa 2 đầu bản cực. Tụ cũng có thể phóng ra electron để tạo thành dòng điện. Đây là đặc tính nạp và phóng điện của tụ, do vậy linh kiện này có thể dẫn dòng xoay chiều.
- Trường hợp điện áp ở 2 bản mạch không thay đổi đột ngột mà biến thiên theo thời gian. Nếu ta cắm sạc tụ có thể gây hiện tượng nổ tụ, bởi có tia lửa điện khi có dòng điện tăng vọt. Đây được gọi là nguyên lý nạp xả của tụ.
4. Cách tính điện cho tụ điện
- Nối hai bản tụ điện vào hai cực của nguồn điện tương ứng.
- Do sự nhiễm điện do hưởng ứng, điện tích hai bản bao giờ cũng có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu.
5. Ứng dụng của tụ điện trong cuộc sống
- Tụ điện có nhiều ứng dụng trong đời sống như dùng trong các thiết bị sạc thông minh sử dụng điện. Các tụ điện có thể sạc điện hàng triệu lần mà không bị chai hay giảm điện dung hay bị hỏng.
- Đặc biệt tụ điện còn có ứng dụng quan trọng trong ngành sản xuất ô tô điện. Hiện nay, các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu để sử dụng tụ điện thay thế hoặc hỗ trợ cho pin và ắc quy dùng trong ô tô điện để nâng cao khả năng vận hành và tiết kiệm chi phí sản xuất.
- Tụ điện còn có ứng dụng là một linh kiện điện tử được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật như bếp từ, micro...