Tụ điện là gì?
Tụ điện (capacitor), có ký hiệu là C trong mạch điện - là một loại linh kiện điện tử thụ động được tạo thành từ hai bề mặt dẫn điện, được ngăn cách bởi điện môi.
Khi có sự chênh lệch về điện thế tại hai bề mặt, tại các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu nhau.
Tụ điện là một loại linh kiện quan trọng trong số 5 linh kiện của thiết bị điện tử và là linh kiện không thể thiếu trong các mạch lọc, mạch dao động và mạch truyền dẫn tín hiệu xoay chiều.
Mỗi loại tụ điện sẽ có ứng dụng khác nhau trong thi công, lắp đặt thiết bị điện. Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại tụ điện thông dụng, bạn có thể xem thêm tại bài viết: https://thinhphatict.com/cac-loai-tu-dien-thong-dung
Để đảm bảo dòng điện trong mạch được hoạt động ổn định, khi thi công hệ thống cơ điện nhẹ người ta thường thi công bổ sung ống luồn dây điện bằng thép.
Tham khảo thêm về loại ống điện này tại:
>>> https://thinhphatict.com/ong-thep-luon-day-dien
EMT là một trong số những loại ống thép luồn dây điện thông dụng nhất trong thi công hệ thống điện ở các trung tâm thương mại lớn hiện nay bởi nó sở hữu rất nhiều ưu điểm mà các loại ống luồn dây điện khác không có. Tìm hiểu chi tiết về ống EMT và các phụ kiện dùng với loại ống này trong video ngắn sau nhé!
Cấu tạo của tụ điện
Tụ điện có cấu tạo cơ bản là hai bản cực kim loại đặt song song, có tính chất cách điện một chiều nhưng cho dòng điện xoay chiều đi qua nhờ nguyên lý phóng nạp.
Môi trường giữa hai bản tụ này được gọi là điện môi hay môi trường không dẫn điện.
Điện môi có thể là giấy, không khí, gồm, thủy tinh hay cao su.. Và tùy thuộc vào việc lớp điện môi này làm từ gì thì ta gọi tụ điện với những cái tên tương ứng.
Ví dụ: Nếu lớp cách điện là giấy ta có tụ giấy, là gốm ta có tụ gốm, là hóa chất ta có tụ hóa,..
Tụ điện được ký hiệu là C trên bản vẽ điện vậy còn những thiết bị, linh kiện khác ký hiệu trên bản vẽ như thế nào? tham khảo thêm tại đây:
>> https://thinhphatict.com/ky-hieu-thiet-bi-dien-tren-ban-ve
Nguyên lý làm việc của tụ điện
Trong mạch điện, tụ điện thường được nối với ít nhất hai dây dẫn điện (có thể là dạng tấm kim loại hoặc các bề mặt được cách nhau bằng một môi trường điện môi).
Trong đó, một dây dẫn có thể có dạng là một lá mỏng, màng mỏng hoặc chất điện phân.
Chất điện môi trong tụ điện không dẫn điện nên làm tăng khả năng tích điện của tụ điện.
Khi một tụ điện được gắn trên pin, một điện trường được sinh ra nhờ điện môi, tạo ra điện tích dương và điện tích âm tích tụ trên bề mặt (một mặt âm và một mặt dương).
Đặc điểm của tụ điện
Tụ điện có khả năng tích trữ năng lượng dưới dạng năng lượng điện trường bằng cách tích tụ điện tích trên hai bề mặt.
Khi chênh lệch điện thế trên hai bề mặt là dòng điện xoay chiều, sự tích lũy điện tích bị châm pha so với điện áp, tạo nên trở kháng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều.
Tụ điện có khả năng phóng điện từ cực dương sang cực âm.
Trong quá trình truyền tải điện năng không ít trường hợp rò rỉ điện hay ngắn mạch,.. có thể xảy ra. Một thiết bị điện với khả năng cảnh báo và trợ giúp trong những trường hợp nguy hiểm đó là RCCB.
Tham khảo thêm: RCCB là gì tại đây
Các tham số chính của tụ điện
- Điện dung danh định
Khả năng tích điện của vật thể được đặc trưng bởi điện dung C.
Trong tụ điện, điện dung bị phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảng cách giữa hai bản cực.
Điện dung được làm đặc trưng cho khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ điện.
Điện dung của tụ càng lớn thì thời gian tích điện của tụ càng lâu và ngược lại. Giá trị của điện dung được đo bằng Fara (F).
Tuy nhiên, 1 Fara có trị số rất lớn và trong thực tế người ta thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như:
1 pico fara (pF) = 1/1000.000.000.000 fara
1 nano fara (nF) = 1/1000.000.000 fara
1 micro fara (μF) = 1/1000.000 fara
1micro = 1000 nano = 1000.000 pico
- Điện áp
Thông số điện áp làm việc cao nhất được ghi rõ trên thân tụ (nếu tụ có kích thước đủ lớn) chính là đặc trưng về khả năng chịu đựng của tụ điện.
Giá trị điện áp tức thời có thể cao hơn so với giá trị điện áp làm việc của tụ điện nhưng nếu quá cao thì lớp điện môi có thể bị đánh thủng và gây chập tụ.
Trong thực tế, khi lựa chọn tụ điện cho mạch cần chọn loại tụ có điện áp làm việc cao hơn điện áp mạch khoảng 30% trở lên. Ví dụ trong mạch lọc nguồn 12V thì phải chọn tụ có điện áp 16V.
Để bảo vệ các thiết bị điện khỏi tình trạng quá tải trong mạch, rơ le là một thiết bị không thể thiếu. Vậy, Rơ le nhiệt là gì
- Nhiệt độ làm việc
Nhiệt độ làm việc của tụ điện là nhiệt độ ở vùng đặt tụ điện khi mạch điện hoạt động. Cần chọn nhiệt độ làm việc cao nhất của tụ điện cao hơn so với nhiệt độ tại vùng đặt tụ điện.
Nhiệt độ được tạo ra do điện năng của mạch biến đổi thành nhiệt và nhiệt do môi trường truyền vào nếu nhiệt độ môi trường cao hơn.
Với các tụ có mức rò điện cao thì sẽ xảy ra hiện tượng tiêu tán điện năng biến đổi thành nhiệt trong tụ điện làm cho nhiệt độ trong tụ điện cao hơn xung quanh, gây ra các hư hỏng hoặc nổ tụ.
Phân loại tụ điện
Mặc dù có rất nhiều loại tụ khác nhau nhưng về cơ bản người ta phân chia tụ điện ra làm hai loại là tụ điện phân cực (có cực xác định) và tụ điện không phân cực (không xác định cực cụ thể).
Tụ hóa (một loại tụ điện phân cực tiêu biểu)
Tụ hóa là một loại tụ điện có phân cực vì thế khi sử dụng cần phải cắm đúng chân của tụ điện với điện áp cung cấp. Trên các tụ hóa thường sẽ chỉ dẫn cho người sử dụng bằng các ký hiệu + hoặc – tương ứng với chân tụ.
Tụ hóa cũng có hai dạng là tụ hóa có chân tại hai đầu trụ tròn của tụ và loại tụ có hai chân nối ra cùng một đầu trụ tròn.
Trên các tụ hóa thường được ghi kèm giá trị điện áp cực đại mà tụ có thể chịu được. Trường hợp mức điện áp lớn hơn so với giá trị điện áp trên tụ thì tụ sẽ bị phồng hoặc nổ.
Trị số của tụ hóa thường được ghi trực tiếp trên thân. Ví dụ: 10μF, 100μf,..
Tụ hóa thường được ứng dụng trong các mạch có tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn.
Trên thực tế, người ta thường lựa chọn tụ hóa có giá trị điện áp lớn hơn các giá trị điện áp đi qua tụ để đảm bảo tụ hoạt động tốt và đảm bảo tuổi thọ của tụ.
>> Xem thêm: Tác dụng của tụ điện
Tụ không phân cực (ví dụ tụ giấy, tu gốm hay tụ mica)
Thường là các loại tụ nhỏ, hình dẹt không phân biệt cực âm dương và thường có điện dung nhỏ từ 0,47 µF trở xuống.
Trị số của loại tụ này thông thường được ký hiệu trên thân bằng 3 số. Ví dụ: 103J, 223K. Trong đó 3 số đầu tiên là ký hiệu cho giá trị (2 số đầu giữ nguyên; số thứ 3 là số 0 tương ứng theo sau), chữ ở cuối (J hoặc K) là ký hiệu cho sai số.
Ví dụ: 103J = 10000 pico = 10 nano
Kiểu tụ không phân cực này thường chịu được điện áp cao 50V hay 250V và thường được sử dụng trong các mạch điện có tần số cao hoặc mạch lọc nhiễu.
Tụ xoay (hay tụ điện biến đổi)
Là loại tụ thường có giá trị rất nhỏ, thường từ 100 pF đến 500 pF. Tụ xoay có thể xoay để thay đổi giá trị điện dung và thường được sử dụng trong các mạch điều chỉnh radio để thay đổi tần số cộng hưởng khi dò đài.
Siêu tụ điện
Siêu tụ điện là dạng tụ điện có mật độ năng lượng cực cao. Ví dụ tụ Liion.
Đây là loại tụ điện có phân cực và được dùng cho tích điện một chiều, có thể trữ điện năng cho vài tháng và cấp nguồn thay cho các pin lưu dữ liệu trong các máy điện tử.
Ứng dụng của tụ điện
- Tụ điện có khả năng lưu trữ điện năng như một chiếc ắc quy nhưng lại có khả năng nạp và xả điện rất nhanh nên không làm tiêu hao năng lượng điện. Hơn thế, nó lại có kích thước rất nhỏ.
- Do có tính chất phóng nạp nhanh nên tụ điện có thể dẫn điện xoay chiều.
- Tụ điện giúp giảm độ gợn sóng của nguồn trong các nguồn xoay chiều. Đối với dòng điện xoay chiều, tụ ngắn mạch chon đối với dòng điện một chiều, tụ hở mạch.
- Tụ điện được sử dụng phổ biến và rộng rãi trong kỹ thuật điện và điện tử. Trong các thiết bị điện tử, tụ điện là một linh kiện quan trọng không thể thiếu.
- Tụ điện có chức năng cho điện áp xoay chiều đi qua cũng như khả năng ngăn điện áp một chiều lại, giúp truyền tín hiệu giữa các tầng khuyếch đại có sự chênh lệch về điện áp một chiều.
- Dựa vào nguyên lý làm việc của tụ điện lọc nguồn, tụ điện có thể lọc điện áp xoay chiều sau khi đã được chính lưu (loại bỏ pha âm) thành điện áp một chiều bằng phẳng.
- Tụ điện có chức năng dẫn điện với điện áp xoay chiều và là tụ lọc đối với điện áp một chiều.
Trên đây là những thông tin phổ quát nhất về một linh kiện rất quan trọng trong các mạch điện - tụ điện. Với những thông tin này hy vọng sẽ cung cấp cho quý vị những kiến thức hữu ích và rất thực tế.
Để bảo vệ mạch điện, hệ thống dây điện và nguồn điện điện được hoạt động ổn định, hãy sử dụng ống luồn dây điện Thịnh Phát - một sản phẩm tin cậy về chất lượng với giá thành luôn tốt nhất thị trường.
Để biết thêm thông tin chi tiết về sản phẩm vui lòng liên hệ:
CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI VÀ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG THỊNH PHÁT
VPGD: Tầng 3, số 152 Khuất Duy Tiến, Thanh Xuân, Hà Nội
Chi nhánh phía Nam: 300B/2, đường ĐT 743, khu phố 1B, P.An Phú, TP.Thuận An, Bình Dương
Nhà máy: Lô 5, Yên Phúc, CCN Biên Giang, Phường Biên Giang, Quận Hà Đông, TP. Hà Nội.
Email: info@thinhphatict.com
Hotline: 0936 014 066
