Điện dung là gì? Thông số này biểu thị vấn đề gì trong Vật lý

Điện dung là một khái niệm xuất phát từ bộ môn Vật lý, là một trong những khái niệm rất quan trọng. Để học tốt môn Vật lý, bạn không nên bỏ qua việc tìm hiểu kỹ điện dung. Tránh mất nhiều thời gian, mời bạn cùng tìm hiểu điện dung là gì? Công thức tính và trị số điện dung xuất hiện trong tụ điện với chúng tôi ở bài viết sau nhé.

Điện dung là gì? Ý nghĩa của thông số điện dung

Điện dung là gì

Điện dung là gì?

Điện dung là một khái niệm đặc trưng trong môn Vật lý, chỉ khả năng tích điện của tụ điện ở hiệu điện thế nhất định. Điện dung sinh ra khi ta đặt một điện áp ở hai bản cực dẫn điện của tụ điện, bản cực dẫn điện yêu cầu trái dấu. Sau khi lắp xong thì điện trường giữa hai tụ điện sẽ được tích lũy. Điện trường tích lũy phụ thuộc chính vào điện dung giữa hai cực.

Điện dung của tụ điện có đơn vị là Fara, được ký hiệu là F. Fara là điện dung khi ta đặt một bản tụ hiệu điện thế 1V thì nó sẽ tích được 1C. 1 Fara có giá trị vô cùng lớn. Ngoài đơn vị Fara thì chúng ta còn có các đơn vị nhỏ hơn như:

1 microfarad (μF)= 1.10^-6 (F)

1 nanofarad (nF) = 1.10^-9 (F)

1 picofarad (pF) = 1.10^-12 (F)

Thông số điện dung cho ta biết rất nhiều thứ. Trong đó nhìn rõ nhất là khả năng tích lũy năng lượng điện trường của tụ. Nhờ đó có cân nhắc lắp đặt tụ điện có trị số phù hợp cho máy móc.

Tính điện dung của tụ điện dựa vào công thức nào?

Điện dung

Công thức để tính điện dung của tụ điện

Điện dung của tụ sẽ bằng thương số của điện tích chia cho hiệu điện thế của hai bản cực. Để tính được điện dung chung của tụ điện chúng ta dựa vào công thức dưới đây:

công thức điện dung

Trong đó:

  • C được hiểu là ký hiệu điện dung của tụ điện (F).
  • q được hiểu là điện tích của tụ điện.
  • U được hiểu là ký hiệu của hiệu điện thế giữa 2 bản tụ (V).

Tụ điện phẳng thì công thức tính điện dung sẽ là:

tính điện dung

Trong đó:

  • d được hiểu là khoảng cách giữa 2 bản tụ (m)
  • S được hiểu là diện tích bản tụ (m2)
  • ε được hiểu là hằng số điện môi của môi trường giữa 2 bản tụ

Điện dung không phụ thuộc vào bản chất của hai bản tụ điện, điện dung chỉ phụ thuộc vào hằng số điện môi, điện tích & khoảng cách của hai bản tụ.

Tụ điện trụ thì công thức tính điện dung sẽ là:

tính điện dung thế nào

Trong  đó:

  • H được hiểu là chiều cao của bản tụ (m)
  • R1 được là bán kính tiết diện mặt trụ bên trong (m)
  • R2 được là bán kính tiết diện mặt trụ bên ngoài (m)

Tụ điện cầu thì công thức tính điện dung sẽ là:

Cách tính điện dung

Trong đó:

  • R1 được hiểu là bán kính mặt cầu bên trong (m)
  • R2 được hiểu là bán kính mặt cầu bên ngoài (m)

Tính điện dung của cả bộ tụ điện dựa vào công thức:

Tụ điện ghép song song: 

tính điện dung ra sao

Tụ điện ghép nối tiếp: 

điện dung tính như thế nào

Tụ điện là gì? Có mấy loại và ứng dụng ra sao trong thực tế

Thực tế thì điện dung là khái niệm xuất hiện nhiều nhất trong tụ điện. Tụ điện thì là một linh kiện điện tử được thiết kế đặc biệt để lưu trữ nguồn năng lượng. Tụ điện có nhiều kích thước và hình dạng khác nhau, cấu tạo gồm 2 bản cực đặt song song, ở giữa là lớp điện môi không dẫn điện. Bản cực của tụ thường được làm bằng các loại kim loại có tính chất cứng, bền, không gỉ. Điện môi trong tụ điện thường sẽ làm từ gốm hoặc thủy tinh.

tụ điện

Hình ảnh minh họa của tụ điện

Khi có dòng điện đi qua, tụ điện sẽ dẫn điện, về bản chất thì tụ điện với pin có tính chất tương tự nhau, tuy nhiên thì pin sẽ giải phóng dần năng lượng, có thể trụ được trong thời gian nhất định, còn tụ điện thì xả năng lượng siêu nhanh.

Phân loại tụ điện

Hiện nay tụ điện trên thị trường chia ra là: 

Tụ hóa: Dạng tụ hình trụ phân hóa hai cực. Giá trị của tụ sẽ được in ngay trên thân. Điện dung của các loại tụ hóa thường sẽ từ 0,47 µF cho đến 4700 µF.

Tụ gốm, tụ mica, tụ giấy: Đây là những dạng tụ có cấu trúc dẹt, không có phân rõ hai điện cực. Các trị số điện dung của tụ thường được in trên thân bằng ba con số. Giá trị điện dung của các dạng tụ này thường vào khoảng 0,47 µF.

Tụ xoay: Đây là dạng tụ điện có cấu tạo khá đặc biệt, có thể xoay và thay đổi giá trị điện dung.

Tụ Lithium ion: Thường dùng để tích điện 1 chiều vì bản thân tụ có năng lượng rất lớn.

Ứng dụng của tụ điện

Thực tế chúng ta có thể thấy tụ điện xuất hiện ở rất nhiều nơi. Cụ thể nó xuất hiện ở:

  • Hệ thống âm thanh xe ô tô
  • Máy tính hệ nhị phân có các ống điện tử
  • Bảng mạch các thiết bị điện tử
  • ….

Bài viết trên đã tổng hợp cho bạn cơ bản về điện dung là gì, các công thức tính điện dung và sự xuất hiện của điện dung trong tụ điện. Hy vọng đây là nguồn kiến thức hữu ích dành cho bạn.

Hỏi Đáp

Máy phát diesel là gì? Sử dụng khi nào?

Máy phát diesel là gì? Sử dụng khi nào?

Khi nhà bị mất điện đột ngột thì phải làm như thế nào?

Khi nhà bị mất điện đột ngột thì phải làm như thế nào?

Tìm hiểu chi tiết về cấu tạo tuabin gió

Tìm hiểu chi tiết về cấu tạo tuabin gió

Quy trình lắp đặt máy phát điện đúng chuẩn nhất

Quy trình lắp đặt máy phát điện đúng chuẩn nhất

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều mà bạn chưa biết

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều mà bạn chưa biết

Cách làm máy phát điện mini đơn giản ngay tại nhà

Cách làm máy phát điện mini đơn giản ngay tại nhà

Phần cảm của máy phát điện xoay chiều

Phần cảm của máy phát điện xoay chiều

Máy phát điện chạy được điều hòa có nên hay không?

Máy phát điện chạy được điều hòa có nên hay không?

Nước làm mát máy phát điện có tác dụng như thế nào?

Nước làm mát máy phát điện có tác dụng như thế nào?