Định nghĩa điện dung

Ngoài điện trở và cảm ứng, một thuộc tính quan trọng khác trong mạch điện xoay chiều là dung lượng. Dung lượng được đo bằng đơn vị. Đơn vị của dung lượng là farad. Trong khi cảm ứng được biểu diễn bằng cuộn dây trong mạch, dung lượng được biểu diễn bằng tụ điện. Ở dạng cơ bản nhất, tụ điện được cấu tạo từ hai tấm song song cách nhau bởi chất cách điện, gọi là dielectric. Trong mạch điện, tụ điện đóng vai trò như một bể chứa hoặc kho chứa điện.

Định nghĩa Dung lượng trong Điện một chiều

Khi một tụ điện được kết nối qua nguồn điện một chiều, chẳng hạn như acquy trong mạch được hiển thị trong Hình 1A, và công tắc được đóng, tấm B trở thành dương và tấm A trở thành âm. Dòng điện chảy trong mạch bên ngoài khi electron di chuyển từ B đến A. Dòng điện trong mạch đạt mức tối đa khi công tắc được đóng, nhưng nó liên tục giảm cho đến khi đạt đến không. Dòng điện trở thành không ngay khi sự khác biệt về điện áp giữa A và B trở nên giống như điện áp áp dụng của acquy. Các tấm vẫn giữ điện nếu công tắc được mở, như được hiển thị trong Hình 1B. Một khi tụ điện bị ngắn mạch, nó sẽ xả nhanh chóng như được hiển thị trong Hình 1C. Nên rõ ràng rằng khi tụ điện đang sạc hoặc xả, có dòng điện trong mạch, mặc dù khoảng cách giữa các tấm tụ điện làm gián đoạn mạch. Dòng điện chỉ có mặt trong thời gian sạc và xả, thường là ngắn.

Hình 1 - Định nghĩa Dung lượng trong điện một chiều.

Thời hằng RC Thời gian cần thiết để tụ điện đạt đầy đủ điện tích tỷ lệ thuận với dung lượng và điện trở của mạch. Điện trở của mạch giới thiệu yếu tố thời gian vào quá trình sạc và xả của tụ điện.

Khi tụ điện sạc hoặc xả thông qua điện trở, một khoảng thời gian nhất định là cần thiết để sạc hoặc xả hoàn toàn. Điện áp trên tụ điện sẽ không thay đổi tức thì. Tốc độ sạc hoặc xả được xác định bởi thời hằng của mạch. Thời hằng của mạch RC (điện trở/tụ điện) là khoảng thời gian bằng tích của điện trở (đơn vị ohm) và dung lượng (đơn vị farad) và được ký hiệu bằng chữ Hy Lạp tau (τ).

τ = RC

Thời gian trong công thức là cần thiết để sạc đến 63% điện áp của nguồn. Thời gian cần thiết để đưa lượng điện tích lên khoảng 99% điện áp của nguồn là khoảng 5 τ. Hình 2 minh họa mối quan hệ này về đặc tính thời hằng của quá trình sạc.

Hình 2 - Đường cong xả của Dung lượng.

Khi được hỏi về định nghĩa dung lượng, tôi thường giải thích rằng dung lượng là thước đo khả năng lưu trữ điện tích của tụ điện. Ký hiệu được sử dụng cho dung lượng là chữ C. Bạn có thể đo điện thế của vật liệu dielectric trong linh kiện điện tử nơi mà nó có thể lưu trữ năng lượng.

Như có thể thấy từ minh họa thời hằng, không có sự di chuyển liên tục của dòng điện một chiều qua tụ điện. Một tụ điện tốt sẽ chặn
dòng điện một chiều và sẽ truyền qua hiệu ứng của dòng điện một chiều xung hoặc dòng điện xoay chiều.

Tuyên bố: Trân trọng nguyên bản, bài viết tốt xứng đáng được chia sẻ, nếu có vi phạm quyền riêng tu vui lòng liên hệ để xóa.