Nội dung : Cấu tạo, phân loại, sự phóng nạp của tụ điện, Cách đọc trị số của tụ điện, Ý nghĩa về giá trị điện áp ghi trên tụ.
Một tụ điện là một linh phụ kiện điện tử thụ động tạo bởi hai mặt phẳng dẫn điện được ngăn cách bởi điện môi ( dielectric ). Khi có chênh lệch điện thế tại hai mặt phẳng, tại những mặt phẳng sẽ Open điện tích cùng cường độ, nhưng trái dấu .
Sự tích tụ của điện tích trên hai bề mặt tạo ra khả năng tích trữ năng lượng điện trường của tụ điện. Khi chênh lệch điện thế trên hai bề mặt là điện thế xoay chiều, sự tích luỹ điện tích bị chậm pha so với điện áp, tạo nên trở kháng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều.
Về mặt tàng trữ nguồn năng lượng, tụ điện có phần giống với ắc-quy. Mặc dù cách hoạt động giải trí của chúng thì trọn vẹn khác nhau, nhưng chúng đều cùng tàng trữ nguồn năng lượng điện. Ắc qui có 2 cực, bên trong xảy ra phản ứng hóa học để tạo ra electron ở cực này và chuyển electron sang cực còn lại. Tụ điện thì đơn thuần hơn, nó không hề tạo ra electron – nó chỉ tàng trữ chúng. Tụ điện có năng lực nạp và xả rất nhanh. Đây là một lợi thế của nó so với ắc qui .
Tụ điện theo đúng tên gọi chính là linh kiện có chức năng tích tụ năng lượng điện, nói một cách nôm na. Chúng thường được dùng kết hợp với các điện trở trong các mạch định thời bởi khả năng tích tụ năng lượng điện trong một khoảng thời gian nhất định. Đồng thời tụ điện cũng được sử dụng trong các nguồn điện với chức năng làm giảm độ gợn sóng của nguồn trong các nguồn xoay chiều, hay trong các mạch lọc bởi chức năng của tụ nói một cách đơn giản đó là tụ ngắn mạch (cho dòng điện đi qua) đối với dòng điện xoay chiều và hở mạch đối với dòng điện 1 chiều.
Trong một số ít những mạch điện đơn thuần, để đơn giản hóa trong quy trình giám sát hay thay thế sửa chữa tương tự thì tất cả chúng ta thường sửa chữa thay thế một tụ điện bằng một dây dẫn khi có dòng xoay chiều đi qua hay tháo tụ ra khỏi mạch khi có dòng một chiều trong mạch. Điều này khá là thiết yếu khi thực thi giám sát hay xác lập những sơ đồ mạch tương tự cho những mạch điện tử thường thì .Hiện nay, trên quốc tế có rất nhiều loại tụ điện khác nhau nhưng về cơ bản, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể chia tụ điện thành hai loại : Tụ có phân cực ( có cực xác lập ) và tụ điện không phân cực ( không xác lập cực dương âm đơn cử ) .Để đặc trưng cho năng lực tích trữ nguồn năng lượng điện của tụ điện, người ta đưa ra khái niệm là điện dung của tụ điện. Điện dung càng cao thì năng lực tích trữ nguồn năng lượng của tụ điện càng lớn và ngược lại. Giá trị điện dung được đo bằng đơn vị chức năng Farad ( kí hiệu là F ). Giá trị F là rất lớn nên thường thì trong những mạch điện tử, những giá trị tụ chỉ đo bằng những giá trị nhỏ hơn như micro fara ( μF ), nano Fara ( nF ) hay picro Fara ( pF ) .
1F=10^6μF=10^9nF=10^12pF
Tụ hóa
Tụ hóa là một loại tụ có phân cực. Chính cho nên vì thế khi sử dụng tụ hóa nhu yếu người sử dụng phải cắm đúng chân của tụ điện với điện áp cung ứng. Thông thường, những loại tụ hóa thường có kí hiệu chân đơn cử cho người sử dụng bằng những ký hiệu + hoặc = tương ứng với chân tụ .
Kí hiệu tụ hoá và hình dạng tụ hoáCó hai dạng tụ hóa thường thì đó là tụ hóa có chân tại hai đầu trụ tròn của tụ ( tụ có ghi 220 μF / 25V trên hình ) và loại tụ hóa có 2 chân nối ra cùng 1 đầu trụ tròn ( tụ có ghi giá trị 10 μF / 63V trên hình a ). Đồng thời trên những tụ hóa, người ta thường ghi kèm giá trị điện áp cực lớn mà tụ hoàn toàn có thể chịu được. Nếu trường hợp điện áp lớn hơn so với giá trị điện áp trên tụ thì tụ sẽ bị phồng hoặc nổ tụ tùy thuộc vào giá trị điện áp cung ứng. Thông thường, khi chọn những loại tụ hóa này người ta thường chọn những loại tụ có giá trị điện áp lớn hơn những giá trị điện áp đi qua tụ để bảo vệ tụ hoạt động giải trí tốt và bảo vệ tuổi thọ của tụ hóa .
Tụ Tantali (tantalum)
Tụ Tantali cũng là loại tụ hóa nhưng có điện áp thấp hơn so với tụ hóa. Chúng khá đắt nhưng nhỏ và chúng được dùng khi nhu yếu về tụ dung lớn nhưng kích cỡ nhỏ .
Các loại tụ Tantali lúc bấy giờ thường ghi rõ trên nó giá trị tụ, điện áp cũng như cực của tụ .
Tụ không phân cực
Các loại tụ nhỏ thường không phân cực. Các loại tụ này thường chịu được những điện áp cao mà thường thì là khoảng chừng 50V hay 250V. Các loại tụ không phân cực này có rất nhiều loại và có rất nhiều những mạng lưới hệ thống chuẩn đọc giá trị khác nhau .
Rất nhiều những loại tụ có giá trị nhỏ được ghi thẳng ra ngoài mà không cần có thông số nhân nào, nhưng cũng có những loại tụ có thêm những giá trị cho thông số nhân. Ví dụ có những tụ ghi 0.1 có nghĩa giá trị của nó là 0,1 μF = 100 nF hay có những tụ ghi là 4 n7 thì có nghĩa giá trị của tụ đó chính là 4,7 nF
Mã số thường được dùng cho những loại tụ có giá trị nhỏ trong đó những giá trị được định nghĩa lần lượt như sau :– Giá trị thứ 1 là số hàng chục– Giá trị thứ 2 là số hàng đơn vị chức năng– Giá trị thứ 3 là số số không nối tiếp theo giá trị của số đã tạo từ giá trị 1 và 2. Giá trị của tụ được đọc theo chuẩn là giá trị picro Fara ( pF )– Chữ số đi kèm sau cùng đó là chỉ giá trị sai số của tụ .Ví dụ : tụ ghi giá trị 102 thì có nghĩa là 10 và thêm 2 số 0 đằng sau = 1000 pF = 1 nF chứ không phải 102 pFHoặc ví dụ tụ 272J thì có nghĩa là 2700 pF = 2,7 nF và sai số là 5 %Tụ Polyester
Giá trị của các loại tụ này thường được in ngay trên tụ theo giá trị pF. Tụ này có một nhược điểm là dễ bị hỏng do nhiệt hàn nóng. Chính vì thế khi hàn các loại tụ này người ta thường có các kỹ thuật riêng để thực hiện hàn, tránh làm hỏng tụ.
Tụ polyester
Tụ điện biến đổi
Tụ điện đổi khác thường được sử dụng trong những mạch kiểm soát và điều chỉnh radio và chúng thường được gọi là tụ xoay. Chúng thường có những giá trị rất nhỏ, thường thì nằm trong khoảng chừng từ 100 pF đến 500 pF .
Tụ xoayRất nhiều những tụ xoay có vòng xoay ngắn nên chúng không tương thích cho những dải đổi khác rộng như thể điện trở hoặc những chuyển mạch xoay. Chính do đó trong nhiều ứng dụng, đặc biệt quan trọng là trong những mạch định thời hay những mạch kiểm soát và điều chỉnh thời hạn thì người ta thường thay những tụ xoay bằng những điện trở xoay và phối hợp với 1 giá trị tụ điện xác lập .
Tụ chặn
Tụ chặn là những tụ xoay có giá trị rất nhỏ. Chúng thường được gắn trực tiếp lên bản mạch điẹn tử và kiểm soát và điều chỉnh sau khi mạch đã được sản xuất xong. Tương tự những biến trở hiện này thì khi kiểm soát và điều chỉnh những tụ chặn này người ta cũng dùng những tuốc nơ vít loại nhỏ để kiểm soát và điều chỉnh. Tuy nhiên do giá trị những tụ này khá nhỏ nên khi kiểm soát và điều chỉnh, người ta thường phải rất cẩn trọng và kiên trì vì trong quy trình kiểm soát và điều chỉnh có sự tác động ảnh hưởng của tay và tuốc-nơ-vít tới giá trị tụ .
Các tụ chặn này thường có giá trị rất nhỏ, thường thì nhỏ hơn khoảng chừng 100 pF. Có điều đặc biệt quan trọng là không hề giảm nhỏ được những giá trị tụ chặn về 0 nên chúng thường được chỉ định với những giá trị tụ điện tối thiểu, khoảng chừng từ 2 tới 10 pF .
1. Sự phóng nạp của tụ điện .
Một đặc thù quan trọng của tụ điện là đặc thù phóng nạp của tụ, nhờ đặc thù này mà tụ có năng lực dẫn điện xoay chiều .
Minh hoạ về đặc thù phóng nạp của tụ điện .
* Tụ nạp điện : Như hình ảnh trên ta thấy rằng, khi công tắc K1 đóng, dòng điện từ nguồn U đi qua bóng đèn để nạp vào tụ, dòng nạp này làm bóng đèn loé sáng, khi tụ nạp đầy thì dòng nạp giảm bằng 0 vì vậy bóng đèn tắt.
* Tụ phóng điện : Khi tụ đã nạp đầy, nếu công tắc K1 mở, công tắc K2 đóng thì dòng điện từ cực dương (+) của tụ phóng qua bóng đền về cực âm (-) làm bóng đèn loé sáng, khi tụ phóng hết điện thì bóng đèn tắt.
=> Nếu điện dung tụ càng lớn thì bóng đèn loé sáng càng lâu hay thời hạn phóng nạp càng lâu .
2. Cách đọc giá trị điện dung trên tụ điện.
* Với tụ hoá : Giá trị điện dung của tụ hoá được ghi trực tiếp trên thân tụ
=> Tụ hoá là tụ có phân cực ( – ), ( + ) và luôn luôn có hình tròn trụ .
Tụ hoá ghi điện dung là 185 µF / 320 V
* Với tụ giấy, tụ gốm : Tụ giấy và tụ gốm có trị số ghi bằng ký hiệu
Tụ gốm ghi trị số bằng ký hiệu .
- Cách đọc :Lấy hai chữ số đầu nhân với 10(Mũ số thứ 3 )
- Ví dụ tụ gốm bên phải hình ảnh trên ghi 474K nghĩa là
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 chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện .
* Thực hành đọc trị số của tụ điện.
Cách đọc trị số tụ giất và tụ gốm .
Chú ý : chữ K là sai số của tụ . 50V là điện áp cực đại mà tụ chịu được.
* Tụ giấy và tụ gốm còn có một cách ghi trị số khác là ghi theo số thập phân và lấy đơn vị là MicroFara
Một cách ghi trị số khác của tụ giấy và tụ gốm .
- Ý nghĩ của giá trị điện áp ghi trên thân tụ :
- Ta thấy rằng bất kể tụ điện nào cũng được ghi trị số điện áp ngay sau giá trị điện dung, đây chính là giá trị điện áp cực đại mà tụ chịu được, quá điện áp này tụ sẽ bị nổ.
- Khi lắp tụ vào trong một mạch điện có điện áp là U thì bao giờ người ta cũng lắp tụ điện có giá trị điện áp Max cao gấp khoảng 1,4 lần.
- Ví dụ mạch 12V phải lắp tụ 16V, mạch 24V phải lắp tụ 35V. vv…
Related
