Tụ điện là gì? Công dụng, cấu tạo, phân loại và cách đọc tụ điện

Nếu bạn thường xuyên tiếp xúc với các thiết bị điện, máy móc chắc hẳn đã từng nghe đến tụ điện. Tuy nhiên, bạn đã biết tụ điện là gì? Ký hiệu, cấu tạo và công dụng của tụ điện, các loại tụ điện phổ biến hiện nay cũng như cách đọc tụ điện như thế nào? Tất cả những thông tin chi tiết về tụ điện sẽ được giải đáp chi tiết ngay sau bài viết dưới đây. 

Tụ điện là gì?

Khi tìm hiểu về tụ điện là gì? Bạn sẽ có câu trả lời ngay dưới dây. 

Tụ điện là một linh kiện điện tử làm việc theo nguyên lý tích trữ điện (nạp) và phóng điện. Tụ điện được biết đến là linh kiện bắt buộc cần có trong một mạch điện tử. 

Tụ điện là linh kiện cần có trong bảng mạch

Tụ điện là hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Tụ điện được sử dụng phổ biến trong việc khởi động các động cơ 1 pha, mạch lọc nguồn, các mạch tín hiệu xoay chiều… 

Để đo và kiểm tra tụ điện, ta có thể sử dụng các dụng cụ đo điện được sử dụng phổ biến như ampe kìm, đồng hồ vạn năng,… Tùy theo yêu cầu công việc mà bạn có thể lựa chọn thiết bị phù hợp để hỗ trợ công việc một cách tốt nhất.

Xem thêm: Cách đo và kiểm tra tụ điện bằng đồng hồ vạn năng chi tiết nhất

Đơn vị và ký hiệu của tụ điện

Ký hiệu của tụ điện

Tụ điện có tên tiếng anh là Capacitior. Do đó, ký hiệu của tụ điện là C. Bạn có thể tham khảo hình vẽ ký hiệu tụ điện trong mạch điện dưới đây. 

Bảng vẽ kỹ hiệu của tụ điện

Đơn vị đo tụ điện là gì

Nếu bạn đang tìm hiểu đơn vị đo tụ điện là gì? Đơn vị đo của tụ điện chính là điện dung. Mức điện dung của tụ điện không phụ thuộc vào bản chất của hai bản tụ.

Chúng phụ thuộc vào kiểu dáng, kích thước, khoảng cách giữa hai bản tụ cùng với chất điện môi. Dưới đây là công thức tính điện dung của tụ điện. 

C = ξ . S / d

Trong đó 

C : điện dung tụ điện

ξ :  hằng số điện môi của lớp cách điện.

d : chiều dày lớp cách điện.

S : diện tích bản cực của tụ điện.

Đơn vị được dùng để đo giá trị tụ điện là Fara. Được viết tắt ” F “. Như vậy, điện dung của tụ có đơn vị là Fara. Bạn cũng có thể tham khảo đơn vị quy đổi thường dùng như sau:

• 1 Fara = 1.000.000 µ Fara = 1.000.000.000 n F = 1.000.000.000.000 p F
• 1 µ Fara = 1.000 n Fara
• 1 n Fara = 1.000 p Fara

Ngoài việc tính điện dung theo công thức, hiện nay cũng có các thiết bị đo điện dung cho tụ. Bạn có thể tham khảo các loại ampe kìm hay đồng hồ đo vạn năng có chức năng đo tụ. 

Những loại đồng hồ đo điện này đều được đánh giá cao về chất lượng với khả năng đo có độ chính xác cao. Bạn có thể tham khảo một số ampe kìm đo tụ được dùng nhiều như: ampe kìm Hioki 3280-10F, Hioki CM4373 hay sử dung các sản phẩm đồng hồ vạn năng như Hioki DT4256, Hioki DT4254,…

Cấu tạo của tụ điện

Việc biết được cấu tạo của tụ điện là gì sẽ giúp bạn hiểu rõ về tụ điện. Nhờ vậy, bạn có thể sử dụng tụ điện hiệu quả cao. Vậy cấu tạo của tụ điện như thế nào? 

Cấu tạo của tụ điện gồm hai loại dây dẫn điện ở dạng tấm kim loại. Hai dây dẫn này được đặt song song và cũng có một lớp điện môi để ngăn cách. 

Sơ đồ cấu tạo của tụ điện

Lớp điện môi phổ biến thường là các chất không dẫn điện có chất liệu như thủy tinh, giấy, gốm, mica, màng nhựa… Lớp điện môi có tính chất không dẫn điện sẽ giúp tăng khả cao khả năng tích trữ năng lượng của tụ điện. 

Ngoài ra, chất cách điện của lớp điện môi cũng sẽ quy định cho tên gọi của tụ. Ví dụ, nếu lớp điện môi là gốm thì sẽ được gọi là tụ gốm. 

Nguyên lý hoạt động của tụ điện

Nguyên lý làm việc của tụ điện sẽ được phân thành hai quy trình phóng nạp và nạp xả của tụ điện. Dưới đây là nguyên lý của tụ điện đơn giản. 

Nguyên lý phóng nạp

Đây là nguyên lý của tụ điện với chức năng tích trữ năng lượng điện theo dạng điện trường. Trong đó, tụ sẽ lưu trữ hiệu quả các electron và phóng điện tích để tạo nên dòng điện. Tuy nhiên, tụ sẽ không có khả năng sản xuất các điện tích electron. 

Nguyên lý làm việc của tụ điện

Nguyên lý nạp xả

Trong nguyên lý làm việc của tụ điện thì quy trình nạp xả cũng là một nguyên lý đặc trưng của tụ điện để dẫn điện xoay chiều. 

Trong trường hợp mức điện áp của hai bạc mạch biến thiên theo thời gian mà nạp hoặc xả tụ sẽ xuất hiện sự cố tia lửa điện bởi dòng điện tăng vọt bất thường.  

Có thể bạn quan tâm: Cách đo tụ điện bằng ampe kìm nhanh chóng, kết quả chính xác

Phân loại tụ điện

Bạn đang tìm kiếm xem có các loại tụ điện nào trên thị trường hiện nay. Bạn gặp khó khăn khi chưa biết tụ điện được phân thành mấy loại và không biết nên chọn loại nào phù hợp. Hiokivn.com mang đến cho bạn phân loại tụ điện thành các dòng đặc trưng. 

Phân loại tụ điện theo vật liệu làm lớp điện môi

Hiện nay, để phân loại tụ điện người ta căn cứ vào vật liệu làm lớp điện môi giữa hai bản cực của tụ điện. Ví dụ, khi lớp điện môi là không khí sẽ được gọi là tụ không khí, nếu lớp điện môi là tụ mica sẽ được gọi là tụ mica…

Tương tự như vậy, các vật liệu làm lớp điện môi rất đa dạng như giấy, gốm, sứ, thủy tinh, màng nhựa… Từ đó, bạn có thể dựa vào yêu cầu của lớp điện môi để chọn được loại tụ phù hợp. 

Các loại tụ điện phổ biến trên thị trường

Tụ hóa

Tụ hóa được biết đến là loại tụ có tính phân cực: cực dương (+) và cực âm (-). Trên các loại tụ hóa sẽ cho thấy giá trị điện dụng được thể hiện là từ 0,47 µF đến 4700 µF

Các loại tụ giấy, tụ mica, tụ gốm

Đây là những loại tụ được thiết kế không phân cực âm dương, mang kiểu dáng hình dẹt. Trị số điện dung của tụ ở mức rất thấp khoảng 0,47 µF.

Tụ xoay

Đây là loại tụ được thiết kế với khả năng xoay làm thay đổi giá trị điện dụng. Đây là loại tụ được dùng phổ biến trong các radio có chức năng chuyển đổi tần số cộng hưởng khi dò các kênh. 

Tụ Lithium-ion

Tụ Lithium-ion là dòng tụ thường thấy trong các dòng pin Li-ion dùng cho các máy cầm tay. Tụ cung cấp năng lượng cao giúp tích điện 1 chiều. 

Như vậy, bên cạnh việc khi phân loại tụ điện người ta căn cứ vào vật liệu ở lớp điện môi. Các loại tụ điện còn được phân loại theo kiểu dáng và chức năng sử dụng trong từng tụ. 

Cách đọc thông số tụ điện

Vậy cách đọc thông số của tụ điện như thế nào? Bạn có thể tham khảo cách đọc tụ điện nói chung và cách đọc giá trị tụ điện của tụ hóa và tụ giấy nói riêng dưới đây. 

Đối với tụ hóa

Giá trị điện dung sẽ thường được hiển thị ngay trên tụ. Tụ hóa là loại tụ phân cực âm dương. Tụ hóa thường có giá trị điện dung 185 µF / 320 V.

Tụ giấy và tụ gốm

Cách đọc tụ điện loại này sẽ thường được biểu hiện bằng trị số theo các ký hiệu. 

Cách đọc giá trị tụ điện như sau: Bạn cần lấy hai chữ số đầu tiên nhân với 10 (mũ số thứ 3)

Hướng dẫn cách đọc thông số tụ điện

Ví dụ: tụ gốm có ký hiệu là 474K. Điều này có nghĩa. Mức giá trị = 47 x 10 4 = 470000 p ( Lấy đơn vị là picô Fara) = 470 n Fara = 0,47 µF.

Chữ K (hoặc J) ở cuối là mức sai số ở 5% hoặc 10%. 

Ký hiệu 50V chính là mức điện áp mà tụ có thể chịu được, khi mức điện áp vượt quá sẽ khiến tụ bị nổ.

Công dụng của tụ điện

Vậy tác dụng cũng như công dụng của tụ điện là gì? Ứng dụng của tụ điện trong thực tế như thế nào? Bạn có thể tham khảo chi tiết những thông tin dưới đây. 

Công dụng của tụ điện

Công dụng của tụ điện là có chức năng tích trữ năng lượng hiệu quả mà không làm tiêu hao lượng điện, tương tự như ắc quy. Đây là công dụng tụ điện phổ biến nhất hiện nay. 

Đồng thời, tác dụng của tụ điện đối với dòng điện xoay chiều chính là cho phép điện áp đi qua để dẫn điện như một điện trở. Đặc biệt khi điện dung của tụ điện càng lớn sẽ khiến cho dung kháng càng nhỏ để điện áp di chuyển qua tụ dễ dàng. 

Công dụng của tụ điện trong cuộc sống

Tụ điện còn giúp cho điện áp xoay chiều có thể truyền tín hiệu dễ dàng, nhanh giữa các tầng khuếch đại với mức chênh lệch điện thế. Công dụng của tụ điện trong mạch điện tử sẽ lọc điện áp xoay chiều thành loại 1 chiều bằng phương pháp bỏ pha âm. 

Ứng dụng của tụ điện trong đời sống

Những ứng dụng của tụ điện trong thực tế rất đa dạng, có mặt ở hầu khắp các loại máy móc công việc. Dưới đây là một số những ứng dụng của tụ điện trong công việc!

• Tụ điện được đưa vào dùng trong ngành kỹ thuật và điện tử 
• Tự có mặt trong các hệ thống âm thanh để lưu trữ năng lượng cho bộ phận khuếch đại, thường dùng trên xe hơi. 
• Ứng dụng trong sản xuất và chế tạo chuyên biệt về quân sự, máy phát điện, vũ khí hạt nhân. 
• Tụ được dùng nhiều nhất khi làm nguồn cung cấp năng lượng và tích trữ năng lượng…
• Tụ được lắp đặt trong các bo mạch của bếp từ. 

Trên đây là những tổng hợp đầy đủ những thông tin về tụ điện, các loại tụ điện và công dụng. Qua đó, bạn có thể sử dụng tụ và đọc trị số tụ điện chính xác, hiệu quả trong các thiết bị điện tử.