Tụ điện là gì? Nguyên lý hoạt động của tụ điện chi tiết nhất

Đối với những người thường xuyên tiếp xúc với các thiết bị điện thì chắc hẳn không ít lần nghe tới cụm từ “Tụ điện”. Tuy nhiên, tụ điện là gì? Nguyên lý hoạt động ra sao? chức năng của tụ? Thì không hẳn ai cũng biết. Hôm nay, trung tâm VATC sẽ giúp bạn nắm rõ những điều này qua bài viết dưới đây nhé!

Tụ điện là gì?

Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động, được cấu tạo bởi hai bản cực đặt song song và ngăn cách bởi lớp điện môi. Khi xảy ra sự chênh lệch điện thế tại hai điểm bề mặt, các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu.

Tụ điện cho dòng điện nào đi qua, có tính chất cách điện 1 chiều, nhưng lại cho dòng điện xoay chiều đi qua nhờ nguyên lý phóng nạp. Chúng được sử dụng trong các mạch điện tử như: mạch lọc nguồn - lọc nhiễu, mạch tạo dao động, mạch truyền tín hiệu xoay chiều…

• Ký hiệu tụ điện: là “C”, là từ viết tắt của Capacitior.
• Đơn vị của tụ điện: Fara (F). Cụ thể, 1 Fara = 1F = 10-6MicroFara = 10-9 NanoFara = 10-12 PicoFara.
• Tụ điện là một linh kiện có 2 cực thụ động lưu giữ điện năng. Hay tích tụ điện tích qua 2 bề mặt dẫn điện trong một điện trường.
• Hai bề mặt dẫn điện của tụ điện được ngăn cách bởi điện môi không dẫn điện như: gốm, giấy, giấy tẩm hóa chất, mica…
• Khi hai bề mặt xuất hiện sự chênh lệch điện thế, nó sẽ cho phép dòng điện xoay chiều đi qua. Các bề mặt sẽ có điện tích cùng điện lương nhưng trái dấu.

Các ký hiệu tụ điện

Cấu tạo của tụ điện như thế nào?

Cấu tạo của tụ điện sẽ có ít nhất hai dây dẫn điện thường ở dạng tấm kim loại. Hai bề mặt này sẽ được đặt song song với nhau, và được ngăn cách bởi một lớp điện môi.

Điện môi được sử dụng để ngăn cách hai bề mặt là các chất không dẫn điện như thủy tinh, gốm, mica, giấy, màng nhựa hoặc không khí. Các điện môi này không dẫn điện để tăng khả năng lưu trữ điện năng của tụ điện.

Tùy thuộc vào chất liệu cách điện giữa các bản cực, thì linh kiện tụ điện sẽ có tên gọi tương ứng. Chẳng hạn như lớp cách điện ở đây là không khí, thì ta có tụ không khí, là gốm ta gọi là tụ gốm, là giấy ta gọi tụ giấy….

Các loại tụ điện phổ biến

• Tụ hóa: là tụ có phân cực âm (-), dương (-) và luôn có hình trụ. Trên thân tụ sẽ thể hiện giá trị điện dung tử 0.47 µF tới 4700 µF.
• Tụ xoay: là tụ có thể xoay nhằm thay đổi giá trị của điện dung. Tụ này thường được lắp đặt trong Radio để thay đổi tần số cộng hưởng khi ta dò đài.
• Tụ Lithium ion: có năng lượng cực cao dùng để tích điện 1 chiều.
• Tụ giấy, tụ gốm và tụ mica: là tụ không phân cực và có hình dẹt, không phân biệt hai cực âm dương. Trị số được giá trị tụ điện thực tế kí hiệu trên thân bằng ba số. Điện dung của tụ thường khá thấp, chỉ khoảng 0.47 µF.

Nguyên lý hoạt động của tụ điện là gì?

Nguyên lý phóng nạp của tụ điện được xem là khả năng tích trữ điện năng như một ắc-quy nhỏ, dưới dạng năng lượng điện trường. Nó lưu giữ hiệu quả các Electron và phóng ra các điện tích để tạo ra dòng điện. Nhưng điểm khác biệt lớn nhất của tụ điện và ắc-quy đó là tụ điện không có khả năng sinh ra các điện tích electron.