Tụ điện là một loại linh kiện điện và chức năng chính của nó là lưu trữ năng lượng ở dạng tích điện và tạo ra sự chênh lệch tiềm năng trên hai bản của nó tương tự như một pin sạc mini. Tụ điện Có nhiều loại khác nhau từ rất nhỏ đến lớn nhưng chức năng của tất cả đều giống nhau là lưu trữ điện tích. Tụ điện bao gồm hai tấm kim loại được ngăn cách điện qua không khí hoặc vật liệu cách điện tốt như gốm, nhựa, mica, ... Vật liệu cách điện này được gọi là chất điện môi. Bài viết này thảo luận về tổng quan về tụ điện bản song song và nó đang hoạt động.
Tụ điện bản song song là gì?
Định nghĩa: Một tụ điện có thể được hình thành bằng cách sử dụng sự sắp xếp của các điện cực và vật liệu cách điện như chất điện môi được gọi là một tụ điện bản song song. Tụ điện bao gồm hai bản dẫn điện được ngăn cách bằng vật liệu điện môi. Ở đây các tấm dẫn hoạt động như điện cực.
Cấu tạo tụ điện tấm song song
Việc xây dựng tụ điện này có thể được thực hiện với sự trợ giúp của các tấm kim loại, nếu không thì các tấm lá kim loại hóa. Chúng được sắp xếp song song với nhau với khoảng cách bằng nhau. Hai bản tụ điện song song mắc vào nguồn điện. Khi bản sơ cấp của tụ điện được nối với cực + Ve của pin thì nó nhận được điện tích dương. Tương tự, khi bản thứ hai của tụ điện được nối với một cực âm của pin thì nó nhận được điện tích âm. Vì vậy, nó tích trữ năng lượng giữa các tấm do các điện tích thu hút.
Cấu tạo tụ điện tấm song song
Sơ đồ mạch
Đoạn mạch sau một tụ điện bản song song dùng để tích điện cho tụ điện. Trong mạch này, ‘C’ là tụ điện, hiệu điện thế là ‘V’ và ‘K’ là công tắc.
Khi khóa như ‘K’ được đóng lại, dòng electron từ tấm1 sẽ bắt đầu chảy theo hướng của cực + Ve của pin. Vì vậy dòng electron sẽ từ –Ve cuối pin đến + Ve cuối.
Mạch tụ điện tấm song song
Trong pin, dòng electron theo chiều của cực dương, sau đó chúng sẽ bắt đầu chảy trong bản2. Như vậy, hai tấm này sẽ nhận điện tích, trong đó một tấm sẽ nhận điện tích dương và tấm thứ hai sẽ nhận điện tích âm.
Quy trình này sẽ tiếp tục khi tụ điện nhận được sự chênh lệch tiềm năng về lượng pin chính xác. Khi quá trình này dừng lại, tụ điện sẽ lưu trữ điện tích bao gồm cả hiệu điện thế. Điện tích trong tụ điện có thể được viết là Q = CV
Nguyên lý của tụ điện tấm song song
Chúng ta biết rằng chúng ta có thể cung cấp một lượng điện tích nhất định cho bản tụ điện. Nếu chúng ta cung cấp nhiều năng lượng hơn, thì sẽ có một sự gia tăng trong thế năng để nó dẫn đến một dòng điện tích. Khi tấm2 được bố trí bên cạnh tấm1 nhận được điện tích dương, thì điện tích âm sẽ được cung cấp cho tấm này2.
Nếu chúng ta lấy tấm2 và nó được đặt cạnh tấm1, thì năng lượng âm có thể được cung cấp qua tấm2. Tấm tích điện âm này gần tấm tích điện dương hơn. Khi tấm1 & tấm2 có điện tích, thì điện tích âm trên tấm2 sẽ làm giảm hiệu điện thế trên tấm thứ nhất.
Ngoài ra, điện tích dương trên tấm thứ hai sẽ làm tăng biến thiên thế năng trên tấm thứ nhất. Tuy nhiên, điện tích âm trên tấm 2 sẽ có tác động thêm. Do đó, có thể cho nhiều điện tích hơn trên tấm 1. Vì vậy sự chênh lệch thế năng sẽ ít hơn do các điện tích âm trên tấm thứ hai.
Điện dung của tụ điện bản song song
Hướng điện trường không là gì khác ngoài dòng của điện tích thử dương. Giới hạn của cơ thể có thể được sử dụng để lưu trữ năng lượng điện được gọi là điện dung. Một tụ điện bao gồm điện dung của nó tương tự như vậy, bản tụ điện song song bao gồm hai bản kim loại có diện tích 'A' và chúng được phân cách nhau qua khoảng cách '. Công thức tụ điện bản song song có thể được hiển thị dưới đây.
C = k * ϵ0 * A * d
Ở đâu,
‘Εo’ là khả năng cho phép của không gian
‘K’ là điện trở tương đối của vật liệu điện môi
‘D’ là vách ngăn giữa hai tấm
‘A’ là diện tích của hai tấm
Nguồn gốc tụ điện tấm song song
Tụ điện có hai bản sắp xếp song song như hình bên dưới.
Nguồn gốc tụ điện
Bản thứ nhất của tụ điện mang điện tích ‘+ Q’ và bản thứ hai mang điện tích ‘–Q’. Diện tích giữa các tấm này có thể được ký hiệu bằng ‘A’ và khoảng cách (d). Ở đây, ‘d’ nhỏ hơn diện tích của các tấm (d< σ = Q / A Tương tự, khi toàn bộ điện tích trên tấm thứ hai là ‘-Q’ & diện tích của tấm là ‘A’, thì mật độ của điện tích bề mặt có thể được suy ra là σ = -Q / A Các khu vực của tụ điện này có thể được chia thành ba phần như khu vực1, khu vực2 và khu vực3. Vùng 1 nằm bên trái tấm 1, vùng 2 nằm giữa các mặt phẳng & vùng 3 nằm bên phải tấm thứ hai. Điện trường có thể được tính toán trong vùng xung quanh tụ điện. Ở đây, điện trường nhất quán và đường đi của nó là từ tấm + Ve đến tấm –Ve. Hiệu điện thế được tính trên tụ điện bằng cách nhân không gian giữa các mặt phẳng với điện trường, nó có thể được suy ra là, V = Exd = 1 / ε (Qd / A) Điện dung của tấm song song có thể được suy ra là C = Q / V = εoA / d Dưới đây là điện dung của một tụ điện bản song song có 2 điện môi. Diện tích mỗi tấm là Am2 và cách nhau khoảng cách d-mét. Hai điện môi là K1 & k2, khi đó điện dung sẽ như sau. Điện dung của nửa chiều rộng tụ điện sơ cấp là d / 2 = C1 => K1Aϵ0 / d / 2 => 2K1Aϵ0 / d Tương tự, điện dung của nửa sau tụ điện là C2 = 2K2Aϵ0 / ngày Khi hai tụ điện này mắc nối tiếp thì điện dung thuần sẽ là Ceff = C1C2 / C1 + C2 = 2Aϵ0 / d (K1K2 / / K1 + K2) Các ứng dụng của tụ điện bản song song bao gồm những điều sau đây. 1). Tụ điện bản song song là gì? Khi hai tấm kim loại được nối song song bằng cách ngăn cách bằng vật liệu điện môi được gọi là một tụ điện bản song song. 2). Làm cách nào để tính điện dung của tụ điện bản song song? Điện dung của tụ điện này có thể được tính bằng công thức này như C = ε (A / d). 3). Đơn vị SI của tụ điện là gì Đơn vị SI là farad (F). 4). Điện dung của tụ điện bản song song phụ thuộc vào điều gì? Nó phụ thuộc vào khoảng cách và diện tích của hai tấm. Vì vậy, đây là tất cả về một cái nhìn tổng quan về tụ điện bản song song. Bất cứ khi nào lượng điện tích cao cần lưu trữ trong một tụ điện , không thể xảy ra trong một tụ điện duy nhất. Vì vậy, một tụ điện bản song song được sử dụng để lưu trữ một lượng lớn năng lượng điện vì chúng sử dụng hai bản giống như điện cực. Đây là một câu hỏi cho bạn, những ưu điểm và nhược điểm của tụ điện bản song song là gì?Ứng dụng / Tụ điện dạng tấm song song
Câu hỏi thường gặp
