Điện dung là gì? Công thức tính Điện dung chính xác nhất

Điện dung là gì? Chức năng của điện dung là gì? Đó là rất nhiều câu hỏi mà không ít người dùng hiện nay đều đang đặt ra nghi vấn. Để có được những lời giải đáp nhất về vấn đề này, mời các bạn theo dõi thêm những thông tin hữu ích qua bài viết dưới đây của Thiết Bị Điện T&T.

Điện dung là gì?

Điện dung là một khái niệm dùng để chỉ một đại lượng tương đối đặc trưng đối với khả năng tích tụ điện tại các tụ điện, khả năng này có thể ghi nhận cụ thể trên hầu hết các điện thế hiện nay.

Khi bạn đặt một điện áp vào 2 bản cực dẫn điện tại tụ điện, thường những bản cực này mới có thể tụ các điện tích trái dấu. Lúc này, điện trường sẽ dần được tích lũy vào trong khoảng không gian này. Điện trường được tích lũy sẽ còn phụ thuộc vào điện dung trên các tụ điện.

Giá trị điện dung của tụ điện thường sẽ được đo bằng đơn vị farads (F), đơn vị này được đặt theo đúng tên của một nhà vật lý người Anh tên là Michael Faraday (1791 Phản 1867). Một farad sẽ tương đương với một số lượng lớn điện dung. Hầu hết mọi thiết bị điện gia dụng trong đó bao gồm các tụ điện chỉ sản xuất một phần của farad, thường là khoảng một phần nghìn của farad (hoặc microfarad, μF), hoặc là nhỏ như picofarad (một nghìn tỷ, pF). Những siêu tụ điện, lúc này có thể lưu trữ các nguồn điện tích rất lớn từ hàng ngàn farad.

Xem thêm

Tụ Bù Là Gì? Nguyên Lý Và Cấu Tạo, Phân Loại Tụ Bù

Nguyên lý và cấu tạo của tụ bù tiết kiệm điện ICEVN {Chi Tiết A – Z}

Đơn vị Fara là gì?

 Tên đơn vị: Fara

Tên tiếng Anh: Farad

Đơn vị đo: Điện dung

Hệ đo lường: hệ đo lường quốc tế SI

Đơn vị Fara (hoặc Farad) chính là một loại đơn vị điện dung trong hệ đo lường quốc tế SI, đặt theo tên của nhà vật lý và hóa học đến từ Anh Quốc là Michael Faraday (1791 – 1867). Với 1F (Fara) sẽ được định nghĩa là giá trị điện dung trên một tụ điện, nếu được nạp điện tích có giá trị bằng 1 C/V (Culông trên Vôn).

1 Fara bằng bao nhiêu?

• 1 Fara = 0.1 Decafarad (daF)
•  1 Fara = 0.01 Hectofarad (hF)
• 1 Fara = 10-3 Kilofarad (kF)
• 1 Fara = 10-6 Megafarad (MF)
• 1 Fara = 10-9 Gigafarad (GF)
• 1 Fara = 10×10-13 Terafarad (TF)
• 1 Fara = 10-15 Petafarad (PF)
• 1 Fara = 10-18 Exafarad (EF)
• 1 Fara = 10-21 Zettafarad (ZF)
• 1 Fara = 10-24 Yottafarad (YF)
• 1 Fara = 10 Decifarad (dF)
• 1 Fara = 100 Centifarad (cF)
• 1 Fara = 1,000 Millifarad (mF)
• 1 Fara = 106 Microfarad (µF)
• 1 Fara = 109 Nanofarad (nF)
• 1 Fara = 1012 Picofarad (pF)
• 1 Fara = 1015 Femtofarad (fF)
• 1 Fara = 1018 Attofarad (aF)
• 1 Fara = 1021 Zeptofarad (zF)
• 1 Fara = 1024 Yoctofarad (yF)
• 1 Fara = 1 Coulomb trên volt
• 1 Fara = 10-9 Abfarad (abF)
• 1 Fara = 8,99×1011 Statfarad (statF)

Xem thêm : Ngắn mạch là gì? Các Hiện Tượng Ngắn Mạch Và Cách Khắc Phục

Cách tính đơn vị Fara bằng công cụ Convert World

Các bước thao tác nhanh

Truy cập vào website Convert World  dựa theo bước 1 > Nhập vào đó số lượng đơn vị Fara > lựa chọn đơn vị Fara > Chọn tiếp đơn vị muốn chuyển đổi > Click vào mũi tên màu cam hoặc là nhấn phím Enter > Hoàn thành.

Hướng dẫn chi tiết

Bước 1: Nhấn vào trang web Convert World để có thể tiến hành đổi đơn vị.

Bước 2: Nhập vào số lượng đơn vị Fara mà bạn muốn chuyển đổi > Chọn đơn vị của số lượng cần nhập là Fara > Chọn đơn vị muốn thực hiện chuyển đổi.

Bước 3: Tiếp theo, chỉ cần nhấn vào nút Enter hoặc là Click theo dấu mũi tên màu cam là sẽ có thể chuyển đổi ngay.

Các loại tụ điện của điện dung phổ biến 

Tụ điện là một thành phần hết sức quan trọng mà không thể thiếu trong hầu hết tất cả các thiết bị điện tử và điện sinh học. Tác dụng của tụ điện là được dùng để tiến hành lưu trữ và thực hiện phân phối năng lượng điện, nhằm cung ứng đầy đủ nhu cầu cho hầu hết các thiết bị điện cần dùng.

Hiện nay, trên thị trường đang có rất nhiều loại tụ điện khác nhau, từng loại đều được thiết kế với mục đích phù hợp cho từng nhu cầu sử dụng hay từng ứng dụng cần dùng. Sau đây là tổng hợp  các loại tụ điện thông dụng hiện nay là:

Tụ hóa

Tụ hóa là một trong số các loại tụ điện có hình dạng là trụ và được phân ra hai cực là âm và dương. Tụ hóa được thiết kế tạo nên để có thể chịu được điện áp cao và, đồng thời có thể có đạt được giá trị điện dung khoảng từ 0,47 µF đến 4700 µF. Một trong số các đặc điểm nổi bật nhất của loại tụ điện này là, giá trị điện dung có thể được xác định trên thân tụ, nhờ đó mới có thể hỗ trợ cho việc đọc và kiểm tra giá trị điện dung trở nên dễ dàng và được thuận tiện hơn nhiều.

Tụ gốm, tụ giấy và tụ mica

Tụ gốm, tụ giấy hay tụ mica là những loại tụ điện được thiết kế có hình dạng dẹt, chúng không phân chia cực âm hay cực dương. Những loại tụ điện này thông thường sẽ thu được giá trị điện dung nhỏ hơn so với loại tụ điện hóa khoảng 0,47 µF. Thế nhưng, các loại tụ điện này vẫn thường xuyên được sử dụng rộng rãi để ứng dụng trong vào trong những thiết bị nhỏ gọn hay có yêu cầu về thiết bị có kích thước nhỏ gọn.

Tụ xoay

Tụ xoay cũng là một trong những loại tụ điện khá đặc biệt, vì chúng có xoay để tiến hành thay đổi được giá trị điện dụng. Loại tụ điện này thường hay được sử dụng lắp đặt vào trong các thiết bị dạng điều chỉnh tần số hay bộ lọc. Thông qua khả năng xoay linh hoạt, tụ xoay có thể tiến hành điều chỉnh sao cho phù hợp với từng nhu cầu hay mục đích sử dụng khác nhau.

Tụ Lithium ion

Tụ Lithium ion được biết đến là một loại tụ điện sở hữu năng lượng cực kì lớn, cho nên chúng hay được sử dụng để tiến hành tích điện 1 chiều. Loại tụ điện này có chức năng chính là tích tụ được nhiều điện năng hơn so với những loại tụ điện trước đó. Nhờ thế, giúp cho hầu hết các thiết bị điện như: Điện thoại di động, máy tính bảng, máy ảnh số,… có khả năng hoạt động lâu bền hơn và còn tiết kiệm điện tốt hơn.

Hơn nữa, trên thị trường hiện nay còn có khá nhiều loại tụ điện khác nữa như: Tụ điện điều khiển, tụ điện cực thấp, tụ điện điện hóa,… tuy nhiên, từng loại tụ điện được thiết kế khác nhau đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng để có thể phù hợp với từng mục đích và nhu cầu sử dụng.

Vậy nên, nếu như các bạn có thể hiểu rõ về đặc điểm của các loại tụ điện hiện có, chắc chắn sẽ giúp cho quá trình lựa chọn và việc sử dụng bất kỳ thiết bị điện tử sẽ trở nên đơn giản và hiệu quả hơn nhiều.

Tham khảo : Công Tắc 3 Cực : Định Nghĩa, Ký Hiệu, Cách Đấu Chuẩn Nhất

Ý nghĩa của trị số điện dung

Việc quan sát trị số điện dung mang đến tác dụng gì? Thông qua việc quan sát trị số điện dung, chúng ta sẽ nhanh chóng biết được tủ điện sẽ tiến hành tích điện như thế nào khi chúng được đặt trong một hiệu điện thế có tính nhất định. 

Khi thu thập được trị số điện dung sẽ giúp ích rất nhiều trong các hoạt động thiết kế, lắp đặt hoặc trong việc lựa chọn tụ điện sẽ càng thêm chính xác hơn.

– Điện dung của tụ chính là đại lượng để nói về khả năng tích điện được hiển thị trên 2 bản cực của tụ điện. Mức điện dung của tụ điện sẽ phụ thuộc vào diện tích của bản cực, vật liệu tạo nên chất điện môi cùng với khoảng cách giữa 2 bản cực.

– Điện môi là một loại chất không có khả năng dẫn điện tốt, mang đến giá trị điện trở suất rất cao. Nó có thể đạt mức lên tới 107 đến 1017 Ω.m ở nhiệt độ môi trường. Thực chất cách điện sẽ bao gồm phần lớn các loại vật liệu vô cơ kết hợp với vật liệu cơ.

Công thức tính điện dung

Điện dung là gì? Điện dung của tụ điện sẽ được tính bằng thương số giữa điện tích của tụ cùng với hiệu điện thế giữa 2 bản cực.

Công thức điện dung như sau:

C = q/U

Trong đó:

• C là ký hiệu điện dung của tụ điện (F).
• q là điện tích của tụ điện.

Công thức tính điện dung của dạng tụ điện phẳng

Trong đó:

• d là khoảng cách giữa 2 bản tụ hoặc chiều dày của lớp cách điện, đơn vị là m.
• S là diện tích bản tụ, đơn vị là m2.
• ε là hằng số điện môi của môi trường cách điện giữa 2 bản tụ.

Dựa vào công thức trên, mọi người sẽ thấy điện dung của một tụ điện phẳng thường sẽ không bị phụ thuộc vào bản chất của 2 bản tụ. Thay vào đó, nó sẽ bị tác động bởi hằng số điện mỗi giữa 2 bản tụ, khoảng cách và diện tích của 2 bản tụ.

Công thức tính điện dung của dạng tụ điện trụ

Trong  đó:

• H là chiều cao của bản tụ, đơn vị là m.
• R1 là bán kính tiết diện mặt trụ bên trong.
• R2 là bán kính tiết diện mặt trụ bên ngoài.

Công thức tính điện dung của kiểu tụ điện cầu

Trong đó:

• R1 là bán kính mặt cầu bên trong.
• R2 là bán kính mặt cầu bên ngoài.

Tìm hiểu công thức tính điện dung của bộ tụ điện

Tụ điện ghép song song

Tụ điện ghép nối tiếp

 

Cách tăng điện dung trong tụ điện

Mọi người không chỉ cần có sự hiểu biết về điện dung là gì, Mà trong một số trường hợp thì bạn sẽ còn phải biết thêm về cách tăng điện dung như thế nào.  Bởi vì, Trên thực tế là có khá nhiều cách để có thể tăng lượng điện dung tại mỗi tụ điện. Chẳng hạn như:

– Khoảng cách của một bản tụ điện được đặt ở gần nhau hơn so với mức ban đầu.

– Sử dụng tấm lớn để có thể tăng diện tích bề mặt giúp cho điện dung có thể tạo ra nhiều hơn.

– Sử dụng chất điện môi để giúp tăng thêm mức điện dung.

Mọi người có thể vận dụng  theo nhiều cách khác nhau để làm tăng điện dung trên mỗi tụ điện: Khi tăng điện dung sẽ mang lại không ít hiệu quả sử dụng khác nhau khi được ứng dụng vào thực tế. Tuy nhiên, khi tiến hành điều chỉnh thì sẽ phải tính toán thật kỹ lưỡng nhằm đảm bảo thu được hiệu quả tối đa mỗi khi tụ điện được vận hành.

Đó luôn là một trong các yếu tố then chốt, quyết định tới tính chất an toàn của tất cả thiết bị điện và cho cả người vận hành các mạch điện trong quá trình sử dụng. Cho nên, mọi người cần đặc biệt chú ý hơn về vấn đề này khi tiến hành thiết kế hay khi sử dụng tụ điện.

Ứng dụng của tụ điện trong đời sống

Tụ điện là một loại linh kiện điện tử thụ động đóng góp một vai trò hết sức quan trọng, nên được ứng dụng vô cùng phổ biến trong ngành kỹ thuật điện. 

Tụ điện sở hữu cấu tạo gồm ít nhất 2 dây dẫn điện và thường có đặc điểm cấu tạo là tấm kim loại. Hai bề mặt đó được tiến hành ngăn cách với nhau thông qua một lớp điện môi có khả năng cách điện. Nguyên lý hoạt động của tụ điện là dựa theo hình thức phóng nạp. Có nghĩa là nó sẽ tiến hành lưu trữ các electron rồi phóng ra những điện tích đó nhằm tạo ra năng lượng trong dòng điện. Thế nhưng, tụ điện lại không có khả năng để tạo ra các điện tích electron.

Dựa vào đặc tính phóng và nạp điện, thì tụ điện có khả năng dẫn điện xoay chiều. Như vậy sẽ giúp cho chúng ta có thể thấy rõ nhất mỗi khi điện áp của hai bản mạch không thay đổi, nhưng khi đột ngột có sự biến thiên theo thời gian mỗi khi bạn thực hiện cắm và nạp xả tụ điện, thường sẽ rất dễ xảy ra hiện tượng nổ hoặc phát ra tia lửa điện.

Trong ngành kỹ thuật điện, ứng dụng về tụ điện với thực tế như sau:

– Trong ngành kỹ thuật điện và điện tử tụ điện thường được dùng rất phổ biến.

– Tụ điện được làm ra để sử dụng trong hệ thống âm thanh cho các loại xe hơi cao cấp. Vì nó có công năng tích tụ năng lượng điện cho bộ khuếch đại có thể hoạt động lâu dài và ổn định.

– Tụ điện còn có thể sử dụng để tạo ra các bộ nhớ kỹ thuật số trên các máy tính nhị phân.

– Tụ điện còn được ứng dụng trong việc chế tạo các loại máy móc như: Máy phát điện công nghiệp, máy hút bụi công nghiệp…

– Cùng với đó là một ứng dụng vô cùng thực tế từ máy hút bụi, đó chính là tích trữ năng lượng điện.

Trong việc xử lý thông tin, tín hiệu, khởi động động cơ hay các mạch điều chỉnh tụ điện đều đóng góp một vai trò quan trọng không kém.

Kết luận

Trên đây là những chia sẻ giúp mọi người hiểu rõ hơn về điện dung là gì? Đơn vị, ý nghĩa và các công thức tính điện dung chi tiết. Hy vọng dựa vào những kiến thức trên sẽ giúp ích cho việc học tập, làm việc và cuộc sống của bạn tốt hơn. 

XEM THÊM

Tụ bù 1 pha là gì? Công thức tính bộ tụ bù 1 pha

Bảng Công Suất Chịu Tải Dây Điện Cadivi (Loại 2.5 , 1.5 , 3 Pha…)