Tụ điện Bị đánh Thủng Có Nghĩa Là - Blog Của Thư

Tụ điện là gì? Định nghĩa tụ điện, phân loại tụ điện, ứng dụng của tụ điện là những câu hỏi mà trong thời gian gần đây được tìm kiếm rất nhiều trên mạng internet.

Nội dung chính Show

• Tụ điện là gì
• Định nghĩa tụ điện
• Tụ điện ký hiệu là gì
• Đơn vị tụ điện
• Công thức tính tụ điện
• Điện dung là gì
• Điện áp đánh thủng
• Cấu tạo của tụ điện
• Nguyên lý làm việc của tụ điện
• Cách đo tụ điện
• Cách đọc trị số của tụ điện
• Đo tụ điện bằng đồng hồ vạn năng
• Tụ điện có mấy loại? Các loại tụ điện phổ biến nhất
• Dựa theo mục đích sử dụng
• Chia theo chất điện môi
• Cách mắc tụ điện
• Tụ điện mắc nối tiếp
• Tụ điện song song
• Tụ điện có tác dụng gì? Tụ điện dùng để làm gì
• Ứng dụng của tụ điện
• Video liên quan

Vì thế, trong thời gian nghỉ chống dịch, mình cũng tranh thủ gửi đến các bạn một bài viết tổng hợp đầy đủ nhất về chủ đề “tụ điện là gì”

Liên quan: kí hiệu tụ điện

Cùng nhau ôn luyện kiến thức nào các bạn!

Tụ điện là gì

Đây là linh kiện điện tử thụ động tiếp theo nằm trong chuỗi bài về linh kiện điện tử mà mình đang thực hiện. Hãy cùng tìm hiểu khái niệm tụ điện là gì nhé!

Tụ điện là gì?

Định nghĩa tụ điện

Tụ điện là linh kiện có tích trữ năng lượng điện dưới dạng điện trường. Chúng có hai bề mặt thường bằng tấm kim loại dẫn điện được ngăn cách bởi lớp điện môi cách điện. Khi hai bề mặt có chênh lệch điện áp sẽ xuất hiện điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu.

Tụ điện ký hiệu là gì

Trong các mạch điện, các bạn để ý sẽ thấy có 1 linh kiện được ký hiệu là chữ “C”. Đó chính là ký hiệu của tụ điện. Bắt nguồn từ chữ Capacitor, là tên gọi của tụ điện trong tiếng Anh.

Ký hiệu tụ điện

Đơn vị tụ điện

Trong hệ thống quy chuẩn đo lường quốc tế, đơn vị đo điện dung tụ điện C là Fara. Thực tế, các tụ điện thường có các trị số như:

• 1µF (micro Fara) = 10−6F
• 1nF (nano Fara) = 10−9F
• 1pF (pico Fara) = 10−12F

Công thức tính tụ điện

Khi nói đến tụ điện, là nói đến điện tích, nói đến khả năng tích trữ điện. Cho nên để biết được công thức tính tụ điện, chúng ta hãy tìm hiểu về công thức tính điện tích trước.

Công thức tính điện tích:

Q = C.U

Điện dung là gì

Điện dung tụ điện là đại lượng đặc trưng cho 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 điện môi và khoảng cách giữa hai bản cực.

Từ đó suy ra điện dung tụ điện:

Công thức tính điện dung tụ điện

Trong đó:

• εr : Điện thẩm tương đối (so với chân không) của lớp cách điện
• ε0 ≈ 1÷(9*109*4*π)≈8.854187817*10-12 : Hằng số điện thẩm
• S : Diện tích của bản cực [m²]
• d : Khoảng cách giữa 2 bản cực, hay độ dày của lớp cách điện [m]

Xét về mặt lưu trữ, ta có: 1F = 1A x 1V x 1giây = 1A x 1V x 1/3600 giờ = 0.278 mWh

Trong thực tế, năng lượng được lưu trữ ở dạng pin như: pin AA, AAA, pin trong các điện thoại…với các dung lượng như 100 Wh…

Một viên pin của các dòng smartphone hiện nay có dung lượng khoảng 5-10 Wh, của máy tính bảng là khoảng 15 – 30 Wh còn của laptop là khoảng 40-100 Wh.

Điện áp đánh thủng

Được định nghĩa là điện áp làm việc tối đa của tụ điện. Khi vượt quá ngưỡng này, lực điện trường trong tụ điện tăng lên. Lực này sẽ làm các electron từ một bản tụ bức ra, bay xuyên qua lớp điện môi cách điện, đến bản tụ còn lại. Biến lớp điện môi giữa 2 bản tụ trở thành chất dẫn điện. Hiện tượng này được gọi là đánh thủng điện môi hay tụ điện bị đánh thủng.

Để đảm bảo an toàn, người ta khuyến nghị điện áp đánh thủng phải lớn hơn gấp 1.5 lần điện áp làm việc. Điện áp đánh thủng thường tỉ lệ với kích thước của tụ điện. Một số giá trị điện áp đánh thủng phổ biến trong thực tế như: 5V, 10V, 12V, 16V, 24V, 180V, 250V, 280V, 300V, 400V,…

Cấu tạo của tụ điện

Tụ điện có cấu tạo rất đơn giản. Chúng bao gồm 2 bản cực bằng kim loại ở bên trong. Giữa 2 bản cực này là chất điện môi cách điện. Chúng có thể là: không khí, giấy, mica, dầu, nhựa, cao su, gốm, thuỷ tinh… Một số tụ điện có tên gọi theo điện môi của chúng. Ví dụ như: tụ gớm, tụ hoá, tụ giấy…

Tụ điện được bọc kín hoàn toàn, chỉ đưa ra 2 chân của bản cực để sử dụng.

Cấu tạo tụ điện

Nguyên lý làm việc của tụ điện

Một tụ điện có hai nguyên lý làm việc cơ bản:

• Nguyên lý phóng nạp
• Nguyên lý nạp xả

Chúng ta đã biết, bản chất của tụ điện là tích trữ năng lượng điện trường bằng cách lưu trữ các electron, nó có khả năng phóng ra các điện tích này để tạo thành dòng điện. Nó tương tự như hoạt động của một ac quy, nhưng tụ điện không tự sinh ra các hạt điện tích.

Nếu điện áp của hai bản mạch biến thiên theo thời gian mà ta cắm nạp hoặc xả tụ rất dễ gây ra hiện tượng nổ có tia lửa điện do dòng điện tăng vọt. Đây là nguyên lý nạp xả của tụ điện.

Ý nghĩa của tụ điện Trên thân vỏ của tụ điện thường có ghi các thông tin như: 100μF 250V. Ý nghĩa của chúng như sau:

Tụ điện 100μF 250V

• 100μF : Là giá trị điện dung của tụ điện.
• 250V : Giới hạn điện áp đặt vào 2 bản của tụ điện, vượt quá giới hạn này tụ điện có thể bị đánh thủng. Làm hỏng tụ điện, không sử dụng được nữa.

Cách đo tụ điện

Phần nội dung này, chúng ta cùng tìm hiểi về cách đọc trị số của tụ điện, cũng như các cách đo tụ điện bằng đồng hồ đo các bạn nhé!

Cách đọc trị số của tụ điện

Cách đọc trị số tụ hóa: Với tụ hoá thì cách đọc giá trị rất đơn giản. Giá trị của tụ hóa được ghi trực tiếp trên thân tụ.

Ví dụ: Tụ hóa có giá trị 1000µF/50V được ghi trên thân tụ

Cách đọc trị số tụ gốm và tụ giấy: Giá trị của hai loại tụ này thường được ký hiệu riêng. Đo đó, chúng có quy ước cách đọc như sau:

Đọc trị số tụ điện

• Lấy hai chữ số đầu nhân với 10ˣ. Với x là số thứ 3 trong dãy kí tự

Ví dụ: Tụ gốm ghi 105, thì được hiểu là: 10 x 105 = 1000000 = 1 µF

Đo tụ điện bằng đồng hồ vạn năng

Cách đo tụ điện, kiểm tra tụ điện bằng các loại đồng hồ đo tụ điện như: đo tụ điện bằng đồng hồ điện tử, đo tụ điện bằng vom,… thì các bước thực hiện cũng tương tự nhau, chỉ khác ở chỗ điều chỉnh thang đo trên mỗi loại đồng hồ mà thôi. Vì thế, chúng ta cùng đi tìm hiểu các đo tụ điện bằng đồng hồ vạn năng cơ bản nhất nhé!

Đồng hồ vạn năng đo tụ điện

Đối với tụ hóa: Để kiểm tra tụ hóa ta thường so sánh độ phóng nạp của tụ với một tụ khác tương đương còn tốt

Các bước kiểm tra tụ hóa như sau:

• Chỉnh thang đo đồng hồ ở thang x1Ω đến x100Ω (điện dung càng lớn thì để thang đo càng thấp)
• Đặt 2 que đo vào lần lượt 2 chân của 2 tụ để so sánh độ phóng nạp của hai tụ, đo nhiều lần và đảo chiều que đo để có được kết quả khách quan nhất.
• Nếu hai tụ phóng nạp như nhau chứng tỏ tụ cần kiểm tra còn hoạt động tốt
• Nếu tụ phóng nạp kém hơn chứng tỏ tụ đã bị khô
• Trong trường hợp kim lên mà không trở về là tụ đã bị rò

Đối với tụ gốm và giấy:

Các bước kiểm tra tụ gốm và giấy như sau:

• Chỉnh đồng hồ vạn năng ở thang đo x1KΩ hoặc x10KΩ
• Đặt 2 que dò vào 2 chân tụ cần kiểm tra (đảo chiều que đo để có kết quả tốt nhất)
• Trường hợp 1: Kim phóng lên 1 chút rồi trở về vị trí cũ => tụ tốt
• Trường hợp 2: Kim di chuyển về vị trí lưng chừng thang đo và dừng lại không trở về vị trí ban đầu => tụ bị dò
• Trường hợp 3: Kim di chuyển lên = 0Ω và không trở lại vị trí ban đầu => Tụ bị chập, đánh thủng

Lưu ý: Với các tụ