Tụ Điện Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Và Ứng Dụng Thực Tế Của Tụ Điện

Để giúp bạn có cái nhìn rõ ràng hơn về tụ điện – 1 loại thiết bị điện tử không thể thiếu trong các mạch dao động, mạch lọc & mạch truyền dẫn tín hiệu xoay chiều hiện nay. Trong nội dung bài viết dưới đây, atscada.com sẽ cung cấp đầy đủ những kiến thức liên quan đến Capacitor, cụ thể gồm có tụ điện là gì, nguyên lý hoạt động của tụ điện & các ứng dụng thực tế của tụ điện. Theo dõi ngay!

Tụ điện là gì?

Hiện nay, có rất nhiều cách để định nghĩa Tụ điện (Capacitor), ví dụ như:

• Là 1 loại linh kiện điện tử được sử dụng để lưu trữ & giải phóng năng lượng điện
• Là 1 linh kiện điện tử thụ động được cấu tạo bởi 2 bản cực đặt song song & được ngăn cách bởi lớp điện môi
• Là thiết bị điện tử không thể thiếu trong các mạch dao động, mạch lọc & mạch truyền dẫn tín hiệu xoay chiều 
• Là 1 hệ 2 vật dẫn & ngăn cách nhau bởi 1 lớp cách điện 

Tụ điện (tên tiếng Anh: Capacitor), ký hiệu là C. Đơn vị của tụ điện là Fara (F). Trong đó: 1 Fara (1F) = 10^-6 MicroFara = 10^-9 NanoFara = 10^-12 PicoFara.

Mỗi tụ điện sẽ có những chỉ số khác nhau & được hiển thị ở những vị trí khác nhau, tùy vào từng loại tụ điện. Với tụ hóa có thiết kế hình trụ, chỉ số tụ điện sẽ được ghi trực tiếp trên thân của tụ để dễ dàng quan sát & nhìn thấy. Với tụ giấy hay tụ gốm thường có hình dáng dẹt nên kí hiệu chỉ số sẽ được ghi trên thân bằng 3 chữ số, trong đó số thứ nhất là giá trị, còn chữ cái J hoặc K chính là ký hiệu sai số. 

Cấu tạo chung của tụ điện (Capacitor)

Tụ điện có cấu tạo gồm ít nhất 2 dây dẫn điện, thường có hình dạng là tấm kim loại. Hai tấm kim loại được đặt song song với nhau & được ngăn cách bởi 1 lớp điện môi. Dây dẫn trong tụ có thể được làm từ màng bọc, giấy bạc hoặc các loại vật liệu khác. 

Chất điện môi được sử dụng trong tụ cũng có thể là các chất không dẫn điện. Ví dụ như thủy tinh, giấy tẩm hóa chất, mica, gốm, màng nhựa,… Các chất điện môi này không dẫn điện nhằm tăng khả năng lưu trữ năng lượng điện của thiết bị. Tùy vào chất liệu cách điện giữa bản cực, tụ điện sẽ có tên gọi tương ứng. Chẳng hạn lớp cách điện là màng nhựa ta có tụ màng nhựa, nếu là giấy sẽ là tụ giấy,… 

Nguyên lý hoạt động Capacitor (Tụ điện)

Tụ điện có khả năng tích trữ điện năng như 1 ắc quy nhỏ dưới dạng năng lượng điện trường bằng cách tích tụ các electron. Ngoài ra, tụ điện còn có khả năng giải phóng các điện tích này để tạo ra dòng điện. Điều này được gọi là tính chất phóng nạp của tụ, giúp tụ có khả năng dẫn điện trong cả 2 chiều. 

Điểm khác biệt cơ bản giữa tụ điện & ắc quy chính là khả năng sản sinh ra điện tích electron. Khi điện áp trên 2 bản mạch không thay đổi đột ngột mà thay đổi theo thời gian, lúc này quá trình nạp hoặc xả có thể gây ra hiện tượng nổ & tạo ra tia lửa điện. Sở dĩ có điều này xảy ra là do dòng điện tăng vọt. Nguyên lý này được gọi là nguyên lý nạp & xả của tụ & nó là 1 khái niệm phổ biến trong lĩnh vực này.

Ứng dụng thực tế của tụ điện trong các ngành & lĩnh vực 

Những ứng dụng nổi bật của tụ điện phải kể đến như: 

• Mạch lọc & Ổn định điện: Ngày nay, tụ điện được sử dụng trong mạch lọc để loại bỏ hoàn toàn nhiễu, đồng thời tạo tín hiệu điện ổn định
• Khởi động & Làm mềm động cơ: Tụ được sử dụng trong các mạch khởi động & làm mềm động cơ điện, tạo ra 1 đỉnh điện áp ban đầu để khởi động động cơ mạnh mẽ. Làm mềm động cơ để giảm thiểu tình trạng giật & xóc khi khởi động
• Cung cấp năng lượng dự phòng: Tụ điện cung cấp năng lượng dự phòng trong trường hợp mất nguồn điện tạm thời
• Điều chỉnh công suất & tạo độ pha: Tụ điện có thể được sử dụng để điều chỉnh công suất trong các hệ thống điện, nhằm tối ưu hóa hiệu suất & giảm thiểu tình trạng mất công suất trong những trường hợp không cần thiết. Bên cạnh đó, tụ cũng có thể được sử dụng để tạo độ pha trong các mạch điện xoay chiều
• Điện tử tiêu thụ: Capacitor được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử tiêu thụ (máy tính, điện thoại di động, điện gia dụng,…). Ngày nay, tụ điện được sử dụng phổ biến trong các mạch ổn áp, mạch lọc, mạch nạp & mạch đánh giáp

>>> Xem thêm: Truyền Thông UART Là Gì? Nguyên Lý Hoạt Động & Ứng Dụng Nổi Bật Của UART

Như vậy, atscada.com đã vừa chia sẻ đến bạn một số kiến thức cơ bản về tụ điện. Mong rằng những nội dung này sẽ cung cấp nguồn thông tin hữu ích & giúp bạn có cái nhìn tổng quan về tụ điện – linh kiện điện tử được sử dụng để lưu trữ & giải phóng năng lượng điện. Mọi thắc mắc, câu hỏi liên quan xin vui lòng liên hệ trực tiếp với chúng tôi để được hỗ trợ giải đáp trong thời gian sớm nhất.

ATSCADA - Providing ATSCADA software - The monitoring and data acquisition control system is the appropriate choice for integrated system projects, IoT, smart city projects, agriculture 4.0... Is trusted by many customers.