Tụ điện là gì?
Tụ điện là một linh kiện điện tử có tính thụ động và được cấu tạo bởi hai bản cực đặt song song được ngăn cách với nhau bởi lớp điện môi. Tuy tụ điện có tính chất cách điện một chiều,nhưng lại cho dòng điện xoay chiều đi qua nhờ vào nguyên lý nạp xã.
Cấu tạo bên trong của một tụ điện bao gồm ít nhất là hai dây dẫn điện thường dạng tấm kim loại. Hai bề mặt này thường được đặt song song với nhau, được ngăn cách bởi lớp điện môi.
Dung dịch điện môi sử dụng cho tụ điện thường là các chất không dẫn điện bao gồm thủy tinh, giấy, giấy tẩm hoá chất, gốm, mica, màng nhựa hoặc không khí. Các điện môi này có tính chất không dẫn điện mục đích gia tăng khả năng tích và trữ năng lượng điện cho tụ điện.
Tùy thuộc vào chất liệu cách điện ở giữa bản cực thì tụ điện sẽ gọi theo tên gọi tương ứng . Đơn giản như lớp cách điện của tụ điện là không khí thì ta có tụ không khí, là giấy ta có tụ giấy, còn là gốm ta có tụ gốm và nếu là lớp hóa chất thì gọi là tụ hóa.
Chức năng của tụ điện?
Tụ điện có chức năng lưu trữ điện giống với bình ắc qui . Mặc dù cách hoạt động của 2 bên hoàn toàn khác nhau, nhưng chúng giống nhau ở chỗ đều cùng lưu trữ năng lượng điện.
Ắc qui thì có 2 cực, bên trong xảy ra phản ứng hóa học để tạo ra các electron ở cực này và chuyển electron sang cực còn lại. Tụ điện thì lại khác nó đơn giản hơn, nó không tạo ra các electron (tụ điện chỉ lưu trữ chúng). Tụ điện hoạt động nạp và xả rất nhanh.
Nguyên lý hoạt động của tụ điện chính là khả năng nạp xả thông minh, ngăn điện áp 1 chiều, cho phép điện áp xoay chiều lưu thông,giúp cho việc truyền tín hiệu giữa các tầng khuyếch đại có chênh lệch điện thế.
Vai trò của tụ điện là lọc điện áp xoay chiều thành điện áp 1 chiều bằng phẳng, bằng cách loại bỏ đi pha âm.
Các kiểu mắc tụ điện
Mắc tụ điện nối tiếp
2 tụ mắc nối tiếp : C tđ = C1.C2 / ( C1 + C2 )
3 tụ mắc nối tiếp : 1 / C tđ = (1 / C1 ) + ( 1 / C2 ) + ( 1 / C3 )
Khi mắc nối tiếp thì điện áp chịu đựng của tụ tương đương bằng tổng điện áp của các tụ cộng lại: U tđ = U1 + U2 + U3
Lưu ý: mắc nối tiếp các tụ điện, nếu là các tụ hoá cần chú ý chiều của tụ điện, cực âm tụ trước phải nối với cực dương tụ như sơ đồ dưới:
Mắc tụ điện song song
Cách mắc tụ điện song song đơn giảm là các tụ điện mắc song song với nhau có điện dung tương đương bằng tổng các tụ điện cộng lại với nhau. C = C1 + C2 + C3
Lưu ý:
Điện áp chụi đựng của tụ điện, tương đương hoặc bằng điện áp của một tụ điện thấp nhất.
Xét về tụ hoá thì các tụ điện phải được đấu cùng chiều âm và dương.
Tác dụng của tụ điện trong cuộc sống?
Tụ điện được sử hầu hết trong main mạch kỹ thuật điện và điện tử.
Ứng dụng phổ biến trong hệ thống âm thanh xe hơi,bởi tụ điện lưu trữ năng lượng nạp và xả cho bộ khuếch đại được sử dụng.
Tụ điện được dùng để xây dựng các bộ nhớ kỹ thuật số động,cho các máy tính nhị phân sử dụng các ống điện tử.
Về mặt quân sự, ứng dụng của tụ điện dùng trong các máy phát điện, hệ thống phòng thủ, tên lửa,radar, vũ khí hạt nhân,…
Vai trò của tụ điện trong thực tế rât là lớn,trong đó kể đến việc áp dụng thành công nguồn cung cấp năng lượng, tích trữ năng lượng.
Và nhiều những tác dụng khác của tụ điện như xử lý tín hiệu, khởi động động cơ, mạch điều chỉnh,…
Như vậy ta có thể hiểu một cách đơn giản về tụ điện, cũng như chức năng cấu tạo và cách nó áp dụng trong thực tế.Tất cả các main mạch đều có xử dụng tụ điện,do đó ta hiểu được nó là linh kiện đơn giản nhưng không thể thiếu trong bất kì mainboard nào.