Trị số điện dung là gì? Ý nghĩa của trị số điện dung

Trị số điện dung là chỉ số quan trọng của tụ điện, thể hiện khả năng tích trữ năng lượng của tủ điện. Trị số điện dung có vai trò quan trọng như vậy nhưng ý nghĩa như thế nào và việc xác định trị số này được thực hiện ra sao? Tất cả những thông tin về trị số này sẽ được thể hiện chi tiết và đầy đủ để giúp bạn hiểu rõ hơn, hãy cùng Bestray theo dõi bài viết dưới đây nhé.

1. Trị số điện dung là gì? Trị số cho biết điều gì?

Trị số điện dung hay điện dung của tụ điện là một đại lượng của tụ điện, trị số này thể hiện tích điện của tụ tại một hiệu điện thế nhất định nào đó.

Tụ điện được cấu tạo bởi hai bản kim loại được đặt song song với nhau, ở giữa là một lớp điện môi. Lớp điện môi này thường là những chất không dẫn điện như thủy tinh, giấy tẩm hoá chất, mica, không khí,… Các chất điện môi này có tác dụng làm tăng khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ điện. Lớp điện môi ở giữa tụ sẽ cho loại tụ điện tương ứng. Ví dụ như chất điện môi là không khí thì ta sẽ có tụ không khí, tương tự như vậy cho các loại tụ khác.

Mỗi loại tụ sẽ có công dụng và trị số khác nhau, điện tích Q của tụ điện sẽ tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U được đặt giữa hai bản của tụ điện. Khi tụ điện được dẫn vào một điện áp nào đó, hai cực của tụ điện sẽ tích điện trái dấu, lớp điện môi ở giữa sẽ tích điện trường. Điện trường này được tích như thế nào sẽ phụ thuộc vào trị số điện dung của tụ điện.

Trị số này được thể hiện bằng đơn vị Fara, kí hiệu là chữ F, các đơn vị của F được sử dụng trong việc đo lường như sau:

• 1 picofarad (pF) = 1.10-12 (F)
• 1 nanofarad (nF) = 1.10-9 (F)
• 1 microfarad (μF) = 1.10-6 (F)

Bên cạnh việc xác định giá trị trị số này, cũng cần xác định điện môi. Đây là loại chất có khả năng dẫn điện kém và có điện trở suất cao, thường trong khoảng từ 107 đến 1017 Ω.m ở nhiệt độ bình thường.

2. Ý nghĩa của trị số điện dung

Tụ điện thực hiện việc tích trữ năng lượng điện trường thông qua việc lưu trữ các electron, thực hiện việc phóng điện tích và tạo thành dòng điện. Nhờ việc phóng nạp các electron như vậy giúp cho tụ điện có khả năng dẫn điện xoay chiều.

Khi điện áp thay đổi biến thiên theo thời gian, việc thực hiện cắm nạp hoặc xả tụ khiến dòng điện tăng vọt sẽ gây ra hiện tượng nổ và có tia lửa điện. Chính vì vậy, tụ điện thường có định mức giá trị điện môi và trị số điện dung nhất định để đảm bảo an toàn tối đa.

Nếu điện áp được đặt vào tụ cao hơn định mức trên tụ điện sẽ làm cho độ bền của điện môi bị phá vỡ, kết quả cuối cùng là tụ điện phát nổ. Nguyên nhân khác khiến tụ điện phát nổ chính là do chất điện môi bị rò rỉ hoặc bốc hơi, có thể do tụ điện bị nóng gây ra hay bị kết nối sai hoặc sử dụng tụ điện có định mức không phù hợp.

Do đó, việc xác định trị số điện dung vô cùng quan trọng, chúng giúp xác định khả năng tích điện nhất định của tụ điện để khi sử dụng, người dùng không gặp tình trạng tụ điện bị nổ do không đặt đúng điện áp cho tụ.

3. Các trị số điện dung, điện trở thông dụng

Để xác định trị số điện dung của tụ điện sẽ áp dụng tính theo công thức tổng quát sau:

Q = C . U hay C = Q/U

Trong đó:

C: Trị số điện dung của tụ điện, thể hiện khả năng tích trữ điện của tụ, đơn vị tính là Fara (F)

Q: Điện tích

U: Hiệu điện thế (V)

Tuy nhiên, mỗi dạng tụ điện sẽ có cách thức tính cụ thể khác nhau, cụ thể như sau:

3.1. Công thức tính điện dung của dạng tụ điện phẳng là gì?

Giống như tên gọi của nó, tụ điện phẳng là loại tụ điện gồm hai bản kim loại phẳng đặt song song với nhau, giữa hai bản kim loại này được ngăn cách bởi điện môi, giúp tụ điện thực hiện khả năng tích điện. .

Khi thực hiện tích điện cho tụ điện phẳng, người ta sẽ nối hai bản của tụ điện phẳng với hai cực của nguồn điện. Bản kim loại được nối với cực dương sẽ tích điện dương, bản kim loại nối với cực âm sẽ tích điện âm.

Đối với tụ điện phẳng, việc xác định trị số điện dung sẽ được áp dụng theo công thức sau:

Trong đó:

• d: Khoảng cách giữa hai tụ (m)
• S: Diện tích bản tụ (m2)
• ε: Hằng số điện môi

Từ công thức trên ta thấy, trị số điện dung của tụ điện phẳng sẽ phụ thuộc và khoảng cách giữa hai tụ, diện tích bản tụ và hằng số điện môi, chất liệu của bản tụ không làm ảnh hưởng đến trị số của loại tụ này.

3.2. Dạng tụ điện trụ được tính theo công thức tính điện dung nào?

Tụ hóa hay tụ điện phân là loại tụ điện phân cực, bản cực dương được làm bằng kim loại, điện môi là lớp oxit cách điện. Trên thị trường hiện nay, tụ hóa có hai hình dạng phổ biến là tụ hóa với hình trụ và dạng xuyên tâm. Đối với loại tụ điện hình trụ, trên mỗi đầu tụ có mỗi chân và trị số điện dung được xác định theo công thức sau:

Trong đó:

• H: Chiều cao bản tụ
• R1: Bán kính tiết diện mặt trụ trong
• R2: Bán kính tiết diện mặt trụ ngoài

Đối với loại tụ điện này, trị số điện dung phụ thuộc vào tiết diện tụ, tiết diện càng lớn thì trị số càng nhỏ, chiều cao của tụ càng lớn thì trị số càng lớn.

3.3. Công thức tính điện dung của kiểu tụ điện cầu là gì?

Tụ điện cầu là tụ điện có dạng hình cầu, trị số điện dung được xác định như sau:

Trong đó:

• R1: Bán kính mặt cầu trong
• R2: Bán kính mặt cầu ngoài

Như vậy, loại tụ điện này có trị số điện dung phụ thuộc vào bán kính dạng cầu của tụ.

3.4. Công thức tính điện dung bộ tụ điện

Khi sử dụng tụ điện, có hai kiểu lắp đặt là lắp nối tiếp và lắp song song. Mỗi kiểu lắp đặt sẽ có cách xác định trị số điện dung tương ứng.

• Trị số của tụ mắc nối tiếp

Công thức xác định như sau:

Điện áp của tụ được xác định là U = ∑Ui

Đối với cách mắc nối tiếp các tụ hoá, cần lưu ý chiều của tụ điện, cực âm của tụ trước phải được nối với cực dương tụ sau.

• Trị số của tụ mắc song song

Công thức được tính như sau:

Điện áp được xác định như sau: U = ∑1/Ui

Việc lắp song song của các tụ điện hóa cần lưu ý phải được nối cùng chiều âm dương.

4. Tổng kết

Tụ điện là một linh kiện điện tử có chức năng tích trữ năng lượng điện, có tính chất cách điện 1 chiều nhưng nhờ nguyên lý phóng nạp nên cho phép dòng điện xoay chiều đi qua, có công dụng gần giống như ắc quy. Tụ điện có những tham số chính là trị số điện dung, điện áp và nhiệt độ làm việc cao nhất, như vậy cho thấy vai trò quan trọng của trị số này. Trị số này thể hiện khả năng tích điện của tụ điện, dựa trên trị số này mà khách hàng có thể chọn được tụ điện thích hợp với nhu cầu sử dụng của doanh nghiệp.

Bestray với 15 năm kinh nghiệm trong việc cung cấp thiết bị máng cáp, phụ kiện máng cáp , Khay cáp , thang cáp, máng lưới inox… Đảm bảo sẽ mang lại cho khách hàng những giải pháp tối ưu nhất trong việc đảm bảo hệ thống dây dẫn điện tại nhà ở, công trình xây dựng, hạn chế các sự cố hoặc bị gián đoạn hoạt động vì nguyên nhân nào đó.

Các sản phẩm đang được khách hàng ưa chuộng do Bestray sản xuất:

Các sản phẩm sẽ được cung cấp với một mức giá cạnh tranh nhất, hợp lý nhất, giúp doanh nghiệp tiết kiệm được nhiều chi phí, hạn chế được những chi phí phát sinh không đáng có. Để nhận được sự tư vấn và hỗ trợ từ nhân viên của công ty Bestray. Hãy truy cập vào trang website https://bestray.com/blog/ hoặc liên hệ qua Hotline 0909 089 678 để được hỗ trợ các sản phẩm thiết bị điện chất lượng nhất.

Thang Máng Cáp Bestray

Địa chỉ: 180/7A, ấp Tân Thới 3, xã Tân Hiệp, huyện Hóc Môn, TPHCM

Mở cửa vào 7:30 – đóng cửa vào 17:00

Điện thoại: 0909 089 678

Email:

[email protected]

[email protected]