Tụ điện không lưu trữ phí. Đó là một tuyên bố vô giá trị vì nó dựa trên từ "phí" này có nhiều nghĩa. Hãy quên bạn đã từng nghe nó. Họ cũng không năng lượng trơn tru. Những gì họ trơn tru là điện áp.
Tôi sẽ trả lời bạn câu hỏi, nhưng trước tiên bạn phải thực sự hiểu cách thức hoạt động của tụ điện.
Những gì tụ điện lưu trữ là năng lượng. Các thứ chảy xung quanh trong các mạch điện là điện tích . Chúng tôi đo tốc độ dòng điện tích trong ampe. Số lượng điện tích được đo bằng coulomb. Bởi vì điện tích không bao giờ được tạo ra cũng như không bị phá hủy , bất cứ khi nào chúng ta đo điện tích, chúng ta thường đếm điện tích chảy qua một cổng ẩn dụ. Ngoại trừ một số mạch rất kỳ lạ, tổng điện tích trong một thiết bị điện tử cũng không đổi. Nó rất giống như một hệ thống thủy lực khép kín: có một số chất lỏng trong đó và bạn có thể di chuyển nó xung quanh, nhưng không có gì đi vào hoặc rò rỉ ra ngoài. Bạn có thể đếm được bao nhiêu chất lỏng chảy qua một số điểm, nhưng nó phải đến từ một nơi nào đó, và nó phải đi đến một nơi khác.
Hãy tưởng tượng nếu bạn có một tàu hình cầu, chứa đầy một chất lỏng. Dưới trung tâm của tàu là một tấm cao su mà bạn có thể kéo dài bằng cách đẩy chất lỏng ở một bên và bơm nó ra bên kia. Đó là một tụ điện giống như:
Đây là từ những quan niệm sai lầm tụ điện tuyệt vời của Bill Beat .
Khi bạn đẩy nước ở một bên, một lượng nước tương đương phải chảy ra phía bên kia. Hơn nữa, một khi màng cao su này được kéo dài, nó muốn trở lại thẳng. Như vậy, áp lực nước ở một bên sẽ cao hơn bên kia. Nếu bạn tháo nút chặn và thay thế chúng bằng vòi, nước sẽ chảy cho đến khi cao su không bị giãn.
Bây giờ thay thế "nước" bằng "điện tích" và "áp suất" bằng "điện áp", và bạn có một tụ điện.
Bây giờ hãy tưởng tượng hai tàu, một kích thước của một quả bóng golf và một kích thước của một bể bơi. Mỗi cái có một màng co giãn giống hệt nhau ở giữa. Nếu bạn bơm một muỗng nước qua tàu cỡ quả bóng golf, màng sẽ bị kéo căng ra rất nhiều, và do đó chênh lệch áp suất giữa các bên sẽ rất lớn. Nếu bạn làm tương tự với tàu có kích thước bể bơi, màng sẽ hầu như không di chuyển, và chênh lệch áp suất sẽ chỉ hơn một chút so với không có gì.
Đây là những gì điện dung là. Nó cho bạn biết, với một lượng nước nhất định đã di chuyển, chênh lệch áp suất là bao nhiêu. Nó cho bạn biết, với một lượng điện tích nhất định được di chuyển qua tụ điện, điện áp sẽ là bao nhiêu. Nó được định nghĩa là:
C= qV
Ở đâu:
Đừng gác máy trên "coulomb". Một coulomb là bao nhiêu điện tích di chuyển qua một điểm nếu 1 ampere chảy trong 1 giây. Hoặc, 2 amper trong nửa giây. Hoặc, 1/2 ampere trong 2 giây.
Nếu bạn đã tính toán, thì bạn sẽ nhận ra rằng điện tích là tích phân của dòng điện. Nói cách khác, điện tích là hiện tại khi khoảng cách là vận tốc. Bạn có thể thay thế "ampere" bằng "coulomb mỗi giây" - các đơn vị hoàn toàn giống nhau.
Sử dụng kiến thức đó và một chút tính toán cơ bản, điện dung cũng có thể được xác định theo điện áp và dòng điện:
d V( t )d t= Tôi( t )C
Điều này nói là: tốc độ thay đổi điện áp theo thời gian (volt trên giây) bằng với dòng điện (ampe hoặc coulomb mỗi giây) chia cho điện dung (farads).
Nếu bạn có tụ điện 1 farad và bạn đang di chuyển 1 ampere (1 coulomb mỗi giây) qua nó, thì điện áp trên tụ sẽ thay đổi với tốc độ 1 volt mỗi giây.
Nếu bạn tăng gấp đôi điện dung đó, thì tốc độ thay đổi điện áp sẽ bằng một nửa.
Và ở đây, tôi nghĩ, là câu trả lời cho câu hỏi của bạn. Các tụ điện thường xuyên được đặt trên nguồn cung cấp để giữ điện áp ổn định. Điều này hoạt động bởi vì bạn càng có nhiều điện dung, càng khó thay đổi điện áp, bởi vì nó đòi hỏi nhiều dòng điện hơn để làm như vậy.
Trong ứng dụng này, các tụ điện không năng lượng trơn tru , chúng làm trơn điện áp . Họ làm như vậy bằng cách cung cấp một kho dự trữ năng lượng mà từ đó tải có thể rút ra trong thời gian dòng điện cao thoáng qua. Điều này làm cho công việc của bộ nguồn dễ dàng hơn vì nó không phải đối phó với những thay đổi cao trong hiện tại. Trong thực tế, các tụ điện giúp trung bình nhu cầu hiện tại của tải như được cung cấp bởi nguồn cung cấp.
