TIN TỨC

Khái niệm tụ điện, vai trò của tụ điện trong các thiết bị điện

tu-dien

Tụ điện là một trong số những linh kiện điện tử rất quan trọng. Chúng có mặt trong rất nhiều các mạch truyền dẫn, mạch lọc, mạch dao động,… Tuy nhiên với những người “ngoại đạo” thì khái niệm cũng như vai trò của tụ điện lại là những điều đó rất mới mẻ, lạ lẫm.

Khái niệm tụ điện

Mỗi người chúng ta, hẳn dù ít nhiều cũng đã từng nghe qua thuật ngữ tụ điện, thậm chí là đã từng tiếp xúc với kiến thức tụ điện vào năm học lớp 11 trong chương trình môn vật lý.

Theo định nghĩa, tụ điện có tên tiếng anh là Capacitor, viết tắt là C, chính là một linh kiện điện tử thụ động được cấu tạo bởi hai bề mặt dẫn điện được đặt song song với nhau và được ngăn cách bởi điện môi (dielectric).

Theo Hệ đo lường quốc tế (SI), tụ điện được đo bởi đơn vị đo là Fara và được ký hiệu là F. Tuy nhiên, trong thực tế, giá trị của 1 Fara thường rất lớn nên chúng ta sử dụng các đơn vị 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

Điện dung là đại lượng chỉ khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ điện. Trong đó điện dung phụ thuộc vào diện tích bản cực khoảng cách giữa hai bản cực và vật liệu làm điện môi.

Công thức tính điện dung như 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

Phân loại tụ điện

Dựa vào các vật chất cấu thành điện môi ở trong tụ điện mà người ta chia tụ điện thành ba loại khác nhau:

  • Tụ gốm, tụ điện giấy, tụ mica: Các tụ điện này sử dụng gốm, giấy, mica,… là điện dung. Hình dạng để nhận diện loại tụ điện này là hình dẹt. Đây là loại tụ không phân cực, có trị số được kí hiệu trên thân tụ điện với giá trị điện dung nhỏ từ 0,47 µF trở xuống. Loại tụ không phân cực này thường được dùng trong các mạch điện có tần số cao, mạch lọc nhiễu.
  • Tụ hóa: Loại tụ điện này có hình trụ với giá trị trị số lớn dao động từ 0,47µF đến khoảng 4.700 µF. Đây là loại tụ phân cực, có sự phân biệt rõ ràng giữa hai cực âm (-) và dương (+), do đó mà chúng ta không thể mắc ngược chiều trong mạng điện một chiều được. Tụ hóa thường được sử dụng trong các mạch có tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn.
  • Tụ xoay: Đây là loại tụ điện có khả năng xoay từ đó giái trị điện dung cũng bị thay đổi.

Vai trò của tụ điện trong các thiết bị điện

Vai trò chung của thiết bị này chính là khả năng lưu trữ năng lượng điện rất hiệu quả. Điểm đặc biệt của vai trò này chính là tụ điện không làm tiêu hao năng lượng điện tích trữ. Nhờ đó mà điện áp trong mạch luôn ổn định.

Tụ điện còn có vai trò ngăn cản dòng điện 1 chiều đi qua. Thay vào đó, tụ chỉ cho phép dòng điện xoay chiều đi qua.

Bên cạnh đó, tụ còn đảm nhận chức năng lọc điện áp, biến điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều.

Vai trò của tụ trong một số thiết bị điện được thể hiện như sau:

Tụ điện trong quạt có chức năng làm lệch từ trường cùng với đó là cung cấp một điện thế lớn cho quá trình khởi động quạt khi mới cắm điện, bật công tắc. Chính vì vậy, khi quạt đã vận hành bình thường thì tụ điện sẽ không có tác dụng nữa.

Nếu tình trạng cắm điện, nhưng quạt không quay có thể nguyên nhân là do tụ bị hỏng, lượng điện không đủ cho quá trình khởi động ban đầu.

Cũng tương tự như ở quạt, tụ điện trong điều hòa có chức năng cung cấp điện thế lớn cho quá trình khởi động. Trong điều hòa có sử dụng một động cơ điện không đồng bộ một pha roto lòng xóc. Chính vì vậy, để làm “đà” cho quá trình vận hành thì cần tụ điện cho quá trình khởi động.

>>Tham khảo chi tiết nguyên lý hoạt động của tụ điện

Bên cạnh quạt và điều hòa thì còn rất nhiều các thiết bị cần tới tụ điện. Qua đó ta có thể thấy thiết bị này có vai trò vô cùng lớn. Để đảm bảo cho các thiết bị điện của mình có thể vận hành được thì đầu tiên chúng ta cần đảm bảo chất lượng cho các tụ điện.

Trả lời

Địa chỉ: Tòa nhà A14, Ngách 3/10 Đường Liên Cơ, Q. Nam Từ Liêm, TP. Hà Nội
Số điện thoại: 0989 937 282 - 0967 998 982

Giao diện bởi Anders Norén

Website đang trong thời gian chạy thử nghiệm