TỤ ĐIỆN


1. Công dụng :
Tụ điện được sử dụng rất nhiều trong kỹ thuật điện và điện tử, trong các thiết bị điện tử, tụ điện là một linh kiện không thể thiếu đươc, mỗi mạch điện tụ đều có một công dụng nhất định như truyền dẫn tín hiệu , lọc nhiễu, lọc điện nguồn, tạo dao động ..vv...
- Cho điện áp xoay chiều đi qua và ngăn điện áp một chiều lại, do đó tụ được sử dụng để truyền tín hiệu giữa các tầng khuyếch đại có chênh lệch về điện áp một chiều.
- Loc điện áp xoay chiều sau khi đã được chỉnh lưu ( loại bỏ pha âm ) thành điện áp một chiều bằng phẳng . đó là nguyên lý của các tụ lọc nguồn .
- Với điện AC ( xoay chiều ) thì tụ dẫn điện còn với điện DC( một chiều ) thì tụ lại trở thành tụ lọc tụ giấy và tụ gốm (trị số nhỏ) thường lắp trong các mạch cao tần còn tụ hoá (trị số lớn) thường lắp trong các mạch âm tần hoăc lọc nguồn điện có tần số thấp
Dưới đây là một số những hình ảnh minh hoạ về ứng dụng của tụ điện.
Bấm xem ảnh ở cửa sổ mới
Bấm xem ảnh ở cửa sổ mới



Tụ hoá trong mạch lọc nguồn.
Trong mạch lọc nguồn như hình trên , tụ hoá có tác dụng lọc cho điện áp một chiều sau khi đã chỉnh lưu được bằng phẳng để cung cấp cho tải tiêu thụ, ta thấy nếu không có tụ thì áp DC sau đi ốt là điên áp nhấp nhô, khi có tụ điện áp này được lọc tương đối phẳng, tụ điện càng lớn thì điện áp DC này càng phẳng.

Bấm xem ảnh ở cửa sổ mới
Bấm xem ảnh ở cửa sổ mới



Mạch dao động đa hài sử dụng 2 Transistor
Ngoài ra tụ nó còn được ứng dụng nhiều trong thực tế :
+ Tụ điện có tác dụng ngăn cách dòng điện một chiều và cho dòng điện xoay chiều đi qua
+ Khi mắc phối hợp với cuộn cảm sẽ hình thành mạch cộng hưởng

2. Cấu tạo :
Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi.
Người ta thường dùng giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi và tụ điện cũng được phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này như Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ hoá.
external image cautaotugom.gif external image cautaotuhoa.jpg
- Nguyên lý hoạt động của tụ dựa vào sự tích tụ của điện tích trên hai bề mặt tạo ra khả năng tích trữ năng lượng điện trường của tụ điện

3. Phân loại :
Tụ điện có nhiều loại như tụ giấy, tụ gốm, tụ mica , tụ
hoá , tụ dầu ,...nhưng về tính chất thì ta phân tụ là hai loại chính là tụ không phân cực và tụ phân cực
a.Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ mica. (Tụ không phân cực )
Các loại tụ này không phân biệt âm dương và thường có điện dung nhỏ từ 0,47 µF trở xuống, các tụ này thường được sử dụng trong các mạch điện có tần số cao hoặc mạch lọc nhiễu
external image tugom.jpg
Hình dạng của tụ gốm.








external image 2.jpg

Một số tụ nhỏ khác
Các loại tụ nhỏ thường không phân cực. Các loại tụ này thường chịu được các điện áp cao mà thông thường là khoảng 50V hay 250V. Các loại tụ không phân cực này có rất nhiều loại và có rất nhiều các hệ thống chuẩn đọc giá trị khác nhau.
b.Tụ hoá ( Tụ có phân cực )
Tụ hoá là tụ có phân cực âm dương , tụ hoá có trị số lớn hơn và giá trị từ 0,47µF đến khoảng 4.700 µF , tụ hoá thường được sử dụng trong các mạch có tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn, tụ hoá luôn luôn có hình trụ..
external image 571px-Electronic_component_electrolytic_capacitors.jpg
Hình dạng của tụ hoá c. Tụ xoay
Tụ xoay là tụ có thể xoay để thay đổi giá trị điện dung, tụ này thường được lắp trong Radio để thay đổi tần số cộng hưởng khi ta dò đài.
external image Tuxoay.jpg



Tụ xoay trong thực tế

4. Các số liệu kĩ thuật của tụ điện :
a.Trị số điện dung : Là đại lượng nói lên khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ điện, điện dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảng cách giữ hai bản cực theo công thức
C = ξ . S / d
Trong đó
  • C : là điện dung tụ điện , đơn vị là Fara (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.
* Đơn vị điện dung của tụ : Đơn vị là Fara (F) , 1Fara là rất lớn do đó trong thực tế thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như MicroFara (µF) , NanoFara (nF), PicoFara (pF).
  • 1 Fara = 1000 µ Fara = 1000.000 n F = 1000.000.000 p F
  • 1 µ Fara = 1000 n Fara
  • 1 n Fara = 1000 p Fara
* Ký hiệu : Tụ điện có ký hiệu là C (Capacitor)
b. Điện áp định mức (Udm) :
Là trị số điện áp lớn nhất cho phép đặt lên 2 bản cực của tụ điện mà vẫn đảm bảo an toàn, tụ không bị đánh thủng.
Chú ý : đối với tụ hóa khi mắc vào mạch nguồn điện phải đặt đúng chiều điện áp : cực dương tụ về phía cực dương nguồn, cực âm tụ về phía cực âm nguồn. Trong mạch điện, cực dương tụ phải mắc vào nơi có điện áp cao hơn. Mắc ngược chiều sẽ làm hỏng tụ hóa.
c. Dung kháng của tụ điện (Xc) :
Là đại lượng biểu hiện sự cản trở của tụ điện đối với dòng điện chạy qua nó.
Xc = 1/ωC = 1/2πfC
Trong đó:
  • Xc: Dung kháng, tính bằng ôm (Ω)
  • f:Tần số của dòng điện qua tụ, tính bằng Héc (Hz)
  • C: Điện dung của tụ điện, tính bằng fara (F)



Đặng Quang Huy
Lớp : 12A