Đang tải... (xem toàn văn)
Tụ điện là một thành phần điện tử chứa và giữ điện năng trong mạch điện. Chúng có khả năng lưu trữ điện tích và phát hành nó khi cần thiết, từ việc làm bộ lọc trong nguồn cấp đến tạo điều kiện khởi đầu cho motor. Tụ điện đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng điện tử và điện năng, từ thiết bị điện tử nhỏ gọn đến hệ thống công nghiệp lớn.
Chöông 2 16/08/2021 1 I CẤU TẠO Baûn cöïc laøm baèng chaát daãn ñieän ñaët song song nhau Ñieän moâi laøm baèng chaát caùch ñieän: giaáy, mica, goám… Kyù hieäu : C 16/08/2021 2 II ÑIỆN DUNG Laø khaû naêng tích ñieän cuûa tuï ñieän vaø ñöôïc tính theo coâng thöùc : S : dieän tích baûn cöïc ñôn vò laø m2 d : beà daøy lôùp ñieän moâi ñôn vò laø m e : haèng soá ñieän moâi tuyø thuoäc vaøo chaát caùch ñieän ( Khoâng khí khoâ e = 1; giấy e = 3,6; Goám (Ceramic) e = 5,5; Mica e = 4 - 5) C : ñieän dung coù ñôn vò laø F (Farad), µF, nF, pF 1µF = 10-6F ; 1nF = 10-9F ; 1pF = 10-12F 16/08/2021 3 III Ñaëc tính cuûa tuï ñoái vôùi doøng ñieän moät chieàu Khaûo saùt thí nghieäm : Ø K1 ñoùng tuï naïp ñieän laøm ñeøn loeù saùng Ø K2 ñoùng tuï phoùng ñieän laøm ñeøn loeù saùng 16/08/2021 4 UDC +- 1K R 2 + + C Tuï naïp ñieän : Khi K ôû 1, tuï baét ñaàu naïp ñieän Ñieän aùp töùc thôøi treân 2 ñaàu tuï: t: thôøi gian tuï naïp, ñôn vò laø giaây (s) e = 2,71828 t = R.C (haèng soá thôøi gian, ñôn vò laø giaây -s) 16/08/2021 5 Doøng ñieän töùc thôøi cuûa tuï laø : V I = VDC R VDC 0,8VDC • •0,98 • 0,99 0,6VDC 0,4VDC • 0,86 0,95 0,2VDC • 0,14 • 0,63 ñienä aùp tuï naïp v c(t) • 0,37 donø g ñienä naïp i c(t) • 0,05 0,02 • 0,01 • 2t 3t 4t 5t 16/08/2021 6 UDC +- 1K R 2 + + C Tuï xaû ñieän : Khi K ôû 2, tuï baét ñaàu phoùng ñieän Ñieän aùp töùc thôøi treân 2 ñaàu tuï: t: thôøi gian tuï naïp, ñôn vò laø giaây (s) e = 2,71828 t = R.C (haèng soá thôøi gian, ñôn vò laø giaây -s) 16/08/2021 7 Doøng ñieän töùc thôøi cuûa tuï laø : V I = VDC R VDC 0,8 VDC ñieän aùp tuï xaû vc(t) 0,6 VDC 0,4 VDC • 0,37 • • 0,14 0,05 • 0, 02 • 0, 01 doøng ñieän xaû ic(t) t 0,2 VDC t 2t 3t 4t 5t 16/08/2021 8 v Ñieän tích tuï naïp : Q = CU Q: ñieän tích (coulomb) C: ñieän dung (Farad) U: ñieän aùp naïp treân tuï (volt) v Naêng löôïng tuï naïp vaø xaû : W : ñieän naêng (joule-J) C: ñieän dung (farad-F) U: ñieän aùp treân tuï (volt-V) v Ñieän aùp laøm vieäc : Khi taêng ñieän aùp naïp treân tuï quaù möùc thì ñieän moâi seõ bò ñaùnh thuûng (ñieän aùp ñaùnh thuûng) Ñieän aùp giôùi haïn cuûa tuï goïi laø ñieän aùp laøm vieäc vaø ñieän aùp naøy phaûi nhoû hôn ñieän aùp ñaùnh thuûng vaøi laàn 16/08/2021 9 Thoâng thöôøng, ngöôøi ta cho ñieän tröôøng ñaùnh thuûng vaø noù lieân heä vôùi ñieän aùp ñaùnh thuûng theo coâng thöùc: E: ñieän tröôøng (kV/cm) U: ñieän aùp (kV) d: beà daøy ñieän moâi (cm) Ñieän tröôøng ñaùnh thuûng cuûa moät soá ñieän moâi thoâng duïng : - Giaáy taåm daàu E = 100 ÷ 250kV/cm - Goám (Ceramic) E = 150 ÷ 200kV/cm - Mica E = 500kV/cm v Thoâng soá kyõ thuaät cuûa tuï : Ñieän dung C (ñôn vò laø F, µF) Ñieän aùp laøm vieäc (ñôn vò laø V) 16/08/2021 10 104 100,000 pF = 100 nF 33 33 pF 16/08/2021 14 3 Tuï giaáy Tuï giaáy khoâng coù cöïc tính, ñiện aùp ñaùnh thuûng khoaûng vaøi traêm Volt 16/08/2021 15 4 Tuï mica Tuï mica coù ñieän dung lôùn vaøi pF ñeán vaøi traêm nF laø loaïi khoâng coù cöïc tính Ñieän aùp laøm vieäc nhoû hôn 500V Kyù hieäu vaø hình daùng thöïc teá cuûa tuï mica 16/08/2021 16 5 Tuï maøng moûng Tụ maøng moûng coù ñieän dung töø vaøi traêm pF ñeán vaøi chuïc µ F laø loaïi khoâng coù cöïc tính Ñieän aùp laøm vieäc cao ñeán haøng ngaøn Volt Kyù hieäu vaø hình daùng thöïc teá cuûa tuï maøng moûng 16/08/2021 17 6 Tuï tantali (tantalum) Tuï tantali coù ñieän dung töø 0,1 µ F ñeán 100 µ F laø loaïi coù cöïc tính Ñieän aùp laøm vieäc thaáp chæ vaøi chuïc Volt Kyù hieäu vaø hình daùng thöïc teá cuûa tuï tang 16/08/2021 18 CÁC TRỊ SỐ ĐIỆN DUNG TIÊU BIỂU Tuï ñieän coù caùc trò soá ñieän dung theo tieâu chuaån vôùi caùc soá thöù nhaát vaø thöù hai nhö sau: 10 - 12 - 15 - 18 - 22 - 17 - 33 - 39 - 47 - 56 - 68 - 75 - 82 Thí duï: tuï ñieän 10pF – 100pF – 1nF – 10nF … 22pF – 220pF - 2,2nF – 22nF … 68pF – 680pF - 6,8nF – 68nF … 16/08/2021 19 V Ñaëc tính cuûa tuï ñoái vôùi doøng ñieän xoay chieàu Cöôøng ñoä doøng ñieän laø: Ñieän tích tuï naïp ñöôïc laø: Q = C.U Ñoái vôùi doøng ñieän xoay chieàu: u(t) = Um sinwt Doøng ñieän töùc thôøi laø: Doøng ñieän cöïc ñaïi laø: Im = CUmw 16/08/2021 Ñieän aùp cöïc ñaïi laø: 20