Điện Tử Cơ BảnTụ Điện

Tại sao tụ điện ngăn cách dòng điện một chiều cho phép dòng điện xoay chiều đi qua ?

Tụ điện có hai bản kim loại song song đặt gần nhau và giữa các bản có khe hở. Bất cứ khi nào một nguồn điện áp (điện áp một chiều hoặc điện áp xoay chiều) được nối qua tụ điện C, các electron từ nguồn sẽ đến bản và dừng lại. Chúng không thể nhảy qua khoảng trống giữa các tấm để tiếp tục dòng chảy của nó trong mạch. Do đó các electron chạy theo một hướng (tức là một chiều) không thể đi qua tụ điện. Nhưng các electron từ nguồn xoay chiều dường như chạy qua tụ điện . Chúng ta hãy cùng giải thích Tại sao tụ điện ngăn cách dòng điện một chiều cho phép dòng điện xoay chiều đi qua ? với Học Điện Tử nhé !

Tụ điện ngăn cách dòng điện một chiều DC Tại sao ?

Xét một tụ điện bản song song mà các bản chưa tích điện (tích điện âm và dương như nhau). Nguồn DC (pin) được kết nối qua C như trong Hình (a).

Ngay sau khi pin được kết nối, các electron bắt đầu chảy ra từ cực âm và được tích tụ ở bản bên phải, khiến nó trở thành bản cực âm. Do điện thế âm này, các electron hiện diện trong tấm bên trái gần đó bị đẩy lùi và di chuyển về phía cực dương của pin.

Tụ điện ngăn cách dòng điện một chiều Tại sao ?
Tụ điện ngăn cách dòng điện một chiều Tại sao ?

Khi êlectron rời khỏi bản bên trái, nó nhiễm điện dương. Quá trình này được gọi là quá trình sạc. Hướng của dòng electron được biểu diễn bằng các mũi tên.

Việc sạc các bản tiếp tục cho đến mức điện áp của pin. Sau khi tụ được sạc đầy và dòng điện sẽ dừng lại.

Tại thời điểm này, chúng ta nói rằng Tụ điện ngăn cách dòng điện một chiều DC Hình (c).

Giải thích vì sao tụ điện ngăn cách dòng điện 1 chiều bằng công thức :

Ở đây chúng ta cũng sẽ tìm thấy câu trả lời từ phương trình của tụ điện là Dung kháng. Dung Kháng là thuộc tính của tụ điện do nó chống lại dòng điện.
Phương trình của dung kháng của tụ điện là :
Vì vậy, theo phương trình trên, nếu chúng ta áp dụng nguồn điện một chiều cho tụ điện, Dung kháng sẽ không xác định (có thể nói là rất cao vô cùng ) vì tần số của một chiều bằng không.
Vì vậy, khi điện kháng là vô cùng , dòng điện không thể chạy qua tụ điện.

Tụ điện cho phép dòng điện xoay chiều AC đi qua Tại sao ?

Bây giờ một nguồn xoay chiều được kết nối qua Tụ điện . Tại thời điểm tức thời, bên phải của nguồn đang ở thế âm, sau đó các electron chuyển từ cực âm sang bản bên phải và từ bản bên trái sang cực dương như thể hiện trong Hình (d) nhưng không có điện tử nào vượt qua khoảng trống giữa các bản. Các luồng điện tử này được biểu diễn bằng các mũi tên. do đó, quá trình sạc của các tấm diễn ra và các tấm trở nên được sạc đầy (Hình (e)).

Sau một thời gian ngắn, các cực của nguồn xoay chiều được đổi chiều và lúc này phía bên phải của nguồn là cực dương. Các điện tử được tích lũy trong bản bên phải bắt đầu chuyển sang cực dương và các điện tử từ cực âm chảy sang bản bên trái để trung hòa các điện tích dương được lưu trữ trong đó. Kết quả là, các điện tích thực có trong các bản bắt đầu giảm và điều này được gọi là phóng điện. Các luồng điện tử này được biểu diễn bằng các mũi tên như trong Hình (f). Khi hết điện tích, Tụ sẽ được sạc lại nhưng với các cực ngược lại như trong Hình (g).

Do đó, các điện tử chảy theo một hướng trong khi sạc tụ điện và hướng của nó sẽ ngược lại trong khi phóng điện (dòng điện thông thường cũng ngược lại trong cả hai trường hợp). Mặc dù các điện tử chạy trong mạch, không có điện tử nào vượt qua khoảng trống giữa các tấm. Theo cách này, dòng điện xoay chiều chạy qua tụ điện.

Giải thích Dòng điện xoay chiều qua tụ điện bằng công thức :

Bây giờ nếu chúng ta áp dụng cung cấp AC cho tụ điện, nó sẽ vượt qua vì AC có tần số :

Đặc tính chặn của tụ điện là tỷ lệ nghịch với tần số có nghĩa là nếu tần số nguồn cung cấp tăng lên, Dung kháng Giảm, do đó tụ điện sẽ cho dòng điện chạy qua nhiều hơn.

Đỗ Thủy Học Điện Tử

Tôi một người đam mê cung cấp kiến thức cuộc sống và kiến thức giáo dục văn học , vật lý , điện tử đến cho mọi người hãy cùng tôi tiếp nhận kiến thức mới nhé !

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button