Chi tiết cấu tạo – nguyên lý hoạt động – công dụng – ứng dụng của tụ điện

Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động được ứng dụng phổ biến trong các mạch lọc, mạch dao động và mạch truyền dẫn tín hiệu xoay chiều. Đây cũng là một loại linh kiện phổ biến có thể tìm thấy rất nhiều trong các thiết bị hay cuộc sống hàng ngày. Để tìm hiểu kỹ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, công dụng cùng ứng dụng của tụ điện, hãy cùng theo dõi với linh kiện Thế Anh trong bài viết dưới đây. 

Cấu tạo của tụ điện

Thông thường, cấu tạo cơ bản của tụ điện sẽ bao gồm ít nhất hai dây dẫn điện ở dạng tấm kim loại. Hai bề mặt sẽ được đặt song song cùng nhau và được ngăn cách với nhau bởi một lớp điện môi. 

Dây dẫn của tụ điện có thể sử dụng là giấy bạc, màng mỏng,… và điện môi sử dụng cho tụ điện là các chất không dẫn điện gồm thủy tinh, giấy, giấy tẩm hoá chất, gốm, mica, màng nhựa hoặc không khí. Điện môi thường không dẫn điện để tăng khả năng tích trữ năng lượng điện bên trong các tụ điện. 

Có thể phân loại tụ điện như sau: 

• Tụ hóa: Là tụ có phân cực (-), (+) và luôn có hình trụ, thân trụ thể hiện giá trị điện dung thường từ 0,47 µF đến 0,4700 µF

• Tụ giấy, tụ mica và tụ gốm: Là tụ không phân cực, có hình dẹt, không phân biệt rõ các cực âm dương, trị số sẽ ký hiệu trên thân. 

• Tụ xoay: Là tụ có thể xoay để thay đổi giá trị điện dung

• Tụ Li-ion: Là tụ có năng lượng cực cao dùng để tích điện 1 chiều

Nguyên lý hoạt động của tụ điện

Tụ điện có nguyên lý hoạt động chính là nguyên lý phóng nạp và nguyên lý nạp xả, mỗi nguyên lý sẽ có những tính chất đặc trưng riêng biệt: 

• Nguyên lý phóng nạp của tụ điện là khả năng tích trữ năng lượng điện giống ắc quy dưới dạng năng lượng điện trường. Tụ điện sẽ lưu trữ các electron và phóng ra điện tích để tạo ra dòng điện nhưng không sinh ra các điện tích electron. 

• Nguyên lý nạp xả của tụ điện đem đến khả năng dẫn điện xoay chiều, là tính chất đặc trưng và cũng là điều cơ bản trong nguyên lý làm việc của tụ điện

Công dụng của tụ điện

Dựa theo nguyên lý hoạt động, bạn có thể thấy rằng tụ điện có công dụng như thế nào. Cụ thể, có thể kể đến những công dụng của tụ điện như: 

• Công dụng chính của tụ điện được biết đến phổ biến nhất đó là khả năng lưu trữ năng lượng điện, lưu trữ điện tích. Khả năng lưu trữ năng lượng của tụ điện có thể so sánh với ắc quy nhưng có ưu điểm lớn hơn đó là lưu trữ nhưng không làm tiêu hao năng lượng điện.

• Tụ điện có thể dẫn điện như một điện trở đa năng, cho phép điện áp xoay chiều đi qua và khi tần số điện xoay chiều (điện dung của tụ càng lớn) thì dung kháng càng nhỏ. Điều này đem đến công dụng giúp điện áp lưu thông qua tụ điện nhanh chóng, hiệu quả. 

• Nhờ vào nguyên lý hoạt động với khả năng nạp xả thông minh, ngăn cản điện áp 1 chiều, để điện áp xoay chiều lưu thông nên hỗ trợ truyền tín hiệu giữa các tầng khuếch đại có chênh lệch điện thế.

• Sử dụng tụ điện còn giúp lọc điện áp xoay chiều thành điện áp 1 chiều bằng cách loại bỏ pha âm. 

Ứng dụng phổ biến của tụ điện

Với những công dụng phía trên, tụ điện được ứng dụng phổ biến trong mọi hoạt động hay thiết bị điện tử sử dụng ở cuộc sống hàng ngày. Một số ứng dụng phổ biến của tụ điện có thể kể đến như: 

• Tự điện được sử dụng phổ biến trong kỹ thuật điện và và điện tử

• Trong các hệ thống âm thanh của ô tô, tụ điện được ứng dụng để lưu trữ năng lượng điện cho bộ khuếch đại. 

• Các máy tính nhị phân sử dụng ống điện tử cũng ứng dụng tụ điện để xây dựng bộ nhớ kỹ thuật số động. 

• Tụ điện ứng dụng trong các chế tạo đặc biệt trong quân sự, sử dụng cho các máy phát điện, thí nghiệm vật lý hay radar, vũ khí hạt nhân. 

Ngoài những ứng dụng cụ thể, tụ điện được ứng dụng rất nhiều trong các thiết bị hay lĩnh vực để xử lý tín hiệu, khởi động động cơ hay mạch điều chỉnh. 

Hy vọng với những thông tin trên bài viết, chúng tôi đã giúp bạn hiểu chi tiết về cấu tạo, nguyên lý, ứng dụng và công dụng của tụ điện. 

Nếu bạn cần tư vấn lựa chọn các linh kiện điện tử hay đồng hồ đo tụ điện để kiểm tra kỹ thuật, phục vụ công việc, đừng ngần ngại liên hệ với linh kiện Thế Anh qua hotline 0984.818.676 – 0984.818.676 – 0888.202.000 để được đáp ứng nhu cầu nhanh chóng, hiệu quả nhất.