Bài 6: Tụ điện

Tụ điện

Trong quạt điện, tivi, tủ lạnh, stăcte của đèn ống,… ta thường thấy có tụ điện. Vậy tụ điện là gì?
https://youtu.be/nTWX75ATUUg

Tụ điện là gì?

• Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Mỗi vật dẫn đó gọi là một bản của tụ điện.
• Tụ điện dùng để chứa điện tích.
• Tụ điện được dùng phổ biến là tụ điện phẳng. Cấu tạo của tụ điện phẳng gồm hai bản kim loại phẳng đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi.
• Trong mạch điện, tụ điện được biểu diễn bằng kí hiệu vẽ
• Một số loại tụ điện

Cách tích điện cho tụ điện

• Muốn tích điện cho tụ điện, người ta nối hai bản của tụ điện với hai cực của nguồn điện.
  
• Vì hai bản tụ điện rất gần nhau, nên do có sự nhiễm điện do hưởng ứng, điện tích của hai bản bao giờ cũng có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu. Ta gọi điện tích của bản dương là điện tích của tụ điện.

Điện dung của tụ điện

Định nghĩa

Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định. Nó được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó.

Q = CU

Đơn vị điện dung

• Fara là điện dung của một tụ điện mà nếu đặt giữa hai bản của nó hiệu điện thế 1 V thì nó tích được điện tích 1 C.
• Các tụ điện thường dùng chỉ có điện dung từ 10^-12 F đến 10^-6 F. Vì vậy ta thường dùng các ước của fara:
  – 1 micrôfara (kí hiệu là \( \mu \)F) = 1.10^-6 F.
  – 1 nanôfara (kí hiệu là nF) = 1.10^-9 F.
  – 1 picôfara (kí hiệu là pF) = 1.10^-12 F.

Các loại tụ điện

• Người ta lấy tên của lớp điện môi để đặt tên cho tụ điện : tụ không khí, tụ giấy, tụ mica, tụ sứ, tụ gốm,…
• Trên vỏ của mỗi tụ điện thường có ghi cặp số liệu, ví dụ như 10 \( \mu \)F – 250 V.
  – Số liệu thứ nhất cho biết điện dung của tụ.
  – Số liệu thứ hai là giá trị giới hạn của hiệu điện thế.
• Người ta còn chế tạo tụ điện có điện dung thay đổi được (tụ xoay).

Năng lượng của điện trường trong tụ điện

• Khi tụ điện tích điện thì điện trường trong tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng. Đó là năng lượng điện trường.
• Người ta chứng minh được công thức tính năng lượng của điện trường trong tụ điện:

\( W=\frac{Q^{2}}{2C} \)