Tụ điện là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng của tụ điện

Trong đời sống hàng ngày, chắc hẳn ai trong chúng ta cũng đã từng nghe đến thuật ngữ tụ điện. Tuy nhiên, không phải ai cũng nắm chính xác được quy luật làm việc của nó. Để hiểu rõ hơn về khái niệm tụ điện là gì? Nguyên lý hoạt động cũng như các ứng dụng của nó, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết sau đây.

Tụ điện là gì?

 Tụ điện thực chất là một linh kiện điện tử thụ động. Nó được cấu tạo bởi hai bản cực đặt song song nhau ngăn cách ở giữa là một lớp điện môi. Nhờ nguyên lý phóng nạp mà nó có thể cho dòng điện xoay chiều đi qua mặc dù mang tính chất cách điện 1 chiều.

Tụ điện được ký hiệu bằng chữ C, đây thực chất là từ viết tắt trong tiếng anh Capacitor. Nó được coi là một trong những linh kiện quan trọng của hệ thống mạch điện. Đơn vị đo của tụ điện là F trong từ Fara. Tuy nhiên 1F thường rất lớn. Do vậy nên người ta thường sử dụng các đơn vị nhỏ hơn để đo như:  µF, ŋF hay pF.

Lớp điện môi được đặt ngăn cách hai bản cực trong tụ điện thường được làm từ các vật chất như gốm, mica, giấy tẩm hóa chất….

Hiện nay, trên thị trường có 3 loại tụ điện được sử dụng phổ biến đó là: Tụ điện giấy, tụ hóa và tụ điện gốm. 3 sản phẩm này là các tụ không phân cực và thường mang hình dẹt. Trên thân các tụ điện được ký hiệu bằng chữ số 3. Mức điện dung của các tụ điện được cho là khá nhỏ, thường chỉ khoảng 0,47 µF.

Ngoài ra còn có tụ điện xoay: Đặc điểm của loại tụ điện này là trong quá trình vận hành có thể thay đổi được giá trị điện dung.

>>>> Xem thêm: Sò nóng lạnh là gì?

Nguyên lý hoạt động

Như đã trình bày ở trên, tụ điện có thể hoạt động được là nhờ nguyên lý phóng nạp. Nói một cách dễ hiểu thì đây là khả năng tích trữ năng lượng điện. Được ví von như một chiếc ắc quy nhỏ dạng năng lượng điện trường. Tuy nhiên nó không thể sản sinh được các điện tích electron như trong ắc quy. Nhưng nó lại có khả năng lưu trữ các electron để tạo dòng điện.

Chính nhờ nguyên lý phóng nạp này mà tụ điện có khả năng dẫn điện xoay chiều dù mang tính chất cách điện một chiều. 

Trong trường hợp điện áp của hai bản mạch biến thiên theo thời gian, khi chúng ta tiến hành cắm nạp hay xả tụ sẽ gây ra hiện tượng nổ và kèm theo tia lửa điện. Điều này được lý giải do dòng điện tăng vọt và diễn ra rất phổ biến.

Công dụng của tụ điện là gì?

• Tụ điện có công dụng phổ biến nhất là khả năng lưu trữ điện tích một cách hiệu quả. Chính vì thế người ta ví tụ điện như một chiếc ắc quy thu nhỏ. Điều đặc biệt là tụ điện có thể lưu trữ mà không làm tiêu hao năng lượng điện.
• Tụ điện cho phép điện áp xoay chiều đi qua, nhờ đó chúng ta có thể sử dụng nó để dẫn điện như một điện trở đa năng. Ngoài ra, khi điện dung của tụ điện càng lớn thì dung kháng lại càng nhỏ, giúp cho điện áp được lưu thông qua tụ tốt hơn. 
• Nguyên lý hoạt động của tụ điện là khả năng phóng nạp như đã trình bày ở trên, giúp ngăn điện áp 1 chiều và cho dòng điện xoay chiều đi qua. Nhờ vậy, việc truyền tín hiệu giữa các tầng khuếch đại sẽ chênh lệch điện thế.
• Bằng cách loại bỏ pha âm, tụ điện có thể lọc điện áp xoay chiều thành một chiều bằng phẳng.

>>> Có thể bạn đang quan tâm về ĐIỆN LẠNH:https://sieuthikholanh.com/dien-lanh-tieng-anh-la-gi.html

Những ứng dụng trong thực tế của tụ điện

• Trong thực tế, tụ điện được sử dụng rất phổ biến ở kỹ thuật điện và điện tử
• Nhờ khả năng lưu trữ năng lượng mà tụ điện được dùng trong hệ thống âm thanh của các hãng xe hơi.
• Sử dụng tụ điện để xây dựng các bộ nhớ kỹ thuật số động. Ứng dụng này được dùng cho các máy tính nhị phân có sử dụng các ống điện tử.
• Tụ điện được dùng trong các loại máy phát điện, vũ khí hạt nhân, thí nghiệm vật lý…của các phòng quân sự.
• Tụ điện có ứng dụng trong thực tế lớn nhất đó là khả năng cung cấp và tích trữ năng lượng điện phục vụ cho đời sống hàng ngày của người dân.
• Các tác dụng của tụ điện khác có thể được kể đến như: vật tư ngành lạnh, khởi động động cơ, xử lý tín hiệu, mạch điều chỉnh….

Qua bài viết này, chắc hẳn quý bạn đọc đã hiểu rõ hơn khái niệm tụ điện là gì? nguyên lý hoạt động và những ứng dụng thực tế của thiết bị quan trọng bậc nhất trong mạch điện. Trong trường hợp tụ điện gặp sự cố thì bạn nên thay mới. Hoặc cần sửa chữa nhanh chóng để không ảnh hưởng đến các thiết bị khác. Ví dụ như máy hút bụi, máy bơm nước gặp sự cố không dùng được có thể do tụ điện bị cháy. Bạn cần biết hướng giải quyết để không cản trở sinh hoạt của bạn. Hy vọng những thông tin trên đây sẽ hữu ích đối với bạn. Chúc bạn có một ngày làm việc vui vẻ!