Nói tóm lại, tụ điện là hai vật dẫn điện, thường là các bản nhỏ, cách nhau bởi một vật cách điện, được gọi là chất điện môi. Giống như sự tích tụ tĩnh xảy ra nếu bạn chà một quả bóng bay lên cánh tay và đặt nó lên tóc, các điện tích trái dấu tích tụ trên một trong hai tấm, cho phép nó lưu trữ năng lượng dưới dạng điện tích. Có 2 yếu tố quan trọng khác ảnh hưởng đến hành vi tụ điện và làm cho chúng rất hữu ích. -Họ tính phí theo cấp số nhân, không tuyến tính. Nói rằng tôi sạc một tụ điện với một điện áp không đổi, và tôi đo điện áp trên tụ điện (tương ứng với điện tích được giữ trong nó) cứ sau 5 giây. Nó sẽ không đi lên, 0,1 cứ sau 5 giây. Thay vào đó, nó tăng theo tỷ lệ phần trăm đã đặtcủa tổng công suất trên mỗi đơn vị thời gian. Đây thực sự là nguyên tắc tương tự (ngoại trừ ngược lại) đối với sự phân rã phóng xạ - "chu kỳ bán rã" là một khái niệm trực quan, tương ứng với thời gian để số lượng giảm xuống 50% so với trước đây - nhưng không làm mất đi một lượng đã đặt (nghĩa là không phải 50 phân tử mỗi giây, là 50% mỗi giây). Nó trông giống như thế này:
Như bạn có thể thấy nó sạc nhanh khi bắt đầu, nhưng sau đó chậm lại khi tích lũy phí.
-Thứ hai là hậu quả của sự tích lũy phí này. Khi điện áp tăng, dòng điện "xuyên qua" tụ điện giảm xuống - dường như làm tăng điện trở của tụ điện. Tuy nhiên, nếu chúng ta đảo ngược cực tính của nguồn cung cấp năng lượng đầu vào, chuyển đổi chúng xung quanh, nó có tác dụng "giảm" điện trở - điện tích, thay vì bị nén vào tụ điện, có thể dễ dàng chảy ra và thực tế tăng cường hiệu quả điện áp hiệu dụng. Hậu quả chính của việc này là tụ điện chống lại DC, nhưng cho phép AC. Cụ thể hơn, tần số chuyển mạch phân cực điện áp (tức là AC) càng cao, tụ điện sẽ càng ít cản trở dòng điện trong mạch. Các tụ điện có thể được coi là một lò xo điện. Bạn ấn xuống nó, tượng trưng cho dòng điện chảy vào nó. Lúc đầu, nó cung cấp ít sức đề kháng. Tuy nhiên, khi bạn tiếp tục đẩy, lò xo đẩy lùi mạnh hơn, cho đến khi bạn có thể đẩy không hiệu quả nữa. Điều này tương đương với điện áp trên tụ điện (một lần nữa tương đương với điện tích được lưu trữ bên trong nó) gần với điện áp đầu vào - giống như lực hướng lên của lò xo cân bằng với trọng lượng của bạn. Bây giờ điều gì xảy ra nếu bạn đẩy theo hướng ngược lại? Công trình mùa xuânvới bạn thay vì chống lại bạn, tăng lực đầu ra vượt qua những gì bạn có thể hy vọng đạt được chỉ với cơ bắp và cân nặng của mình.
Vậy làm thế nào chúng ta có thể khai thác điều này? Có hai loại sử dụng tụ điện chính tùy thuộc vào cách chúng được sắp xếp trong một mạch - "khớp nối", trong đó tụ điện nối tiếp và "tách rời", tụ điện song song. Cả hai đều sử dụng các nguyên tắc nói trên.
Khớp nối được sử dụng trong việc chặn DC - điều này thường được tìm thấy trong xử lý tín hiệu và radio. Tụ điện càng nhỏ, tần số trở kháng càng cao (vì nó sạc nhanh hơn), do đó bằng cách điều chỉnh điện dung, chúng ta có thể điều chỉnh tần số bị chặn. Khi được sử dụng với một cuộn cảm (đường kính đối diện của tụ điện) - thuộc tính phù hợp nhất là chặn tần số CAO, chúng ta có thể hạn chế tín hiệu vào một "dải" tần số cụ thể - mạch "băng thông". Điều này là rất quan trọng trong radio để truyền hoặc nhận ở tần số mong muốn.
Các tụ điện ghép cũng được sử dụng trong các mạch thời gian - vì các bóng bán dẫn (công tắc điện tử) bật ở điện áp đã biết và tụ điện tích điện ở một tốc độ đã biết, chúng có thể được sử dụng để chỉ bật bóng bán dẫn tại một thời điểm (hoặc tần số) nhất định.
Tụ tách rời được sử dụng để lưu trữ năng lượng hoặc để "giảm xóc" điện. Một lần nữa, nó giúp suy nghĩ về nó trong một mùa xuân.
Một lò xo trong một viên đạn cho thấy sự lưu trữ năng lượng hoàn hảo. Lò xo được kéo lại, tương tự như tụ điện được tích điện, sau đó được giải phóng, cho phép nó xả năng lượng của nó vào một "tải" - nói một cách cơ học, viên đạn (hoặc các loại đạn khác), bằng điện, một thành phần, nói, một ánh sáng. Tụ điện rất lý tưởng cho các tình huống cần nhiều năng lượng trong một khoảng thời gian ngắn, vì chúng phóng điện cực nhanh - ví dụ, máy khử rung tim. Chỉ riêng pin không thể xả hết năng lượng cần thiết một cách nhanh chóng, vì vậy, tụ điện bên trong thay vào đó lưu trữ và giải phóng theo yêu cầu.
Đối với giảm xóc, tốt nhất nên nghĩ về sự tương tự tụ / lò xo như lò xo trong hệ thống treo xe. Hệ thống treo xe bảo vệ xe (và hành khách) khỏi bị hư hại bằng cách hấp thụ một phần năng lượng của chuyển động thẳng đứng của xe. Nếu một bánh xe được đẩy lên rất nhanh bằng cách đi qua một tảng đá lớn, phần còn lại của chiếc xe sẽ ít bị ảnh hưởng hơn nhờ hệ thống treo, giúp hấp thụ năng lượng sau đó giải phóng nó từ từ bằng cách đẩy xe lên. Theo cách tương tự, một tụ điện tách rời có thể "làm mịn" các tín hiệu điện hoặc xung. Tương tự như đá, đôi khi bản chất của phát điện, hoặc trục trặc, có thể gây ra điện áp "gai". Thậm chí gai điện áp rất ngắn có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho một số thiết bị. Các tụ tách rời có thể hấp thụ "cú sốc" này và giảm khả năng thiệt hại xảy ra. Ngoài ra,
Mong rằng sẽ giúp. Xin lỗi nếu nó hơi dài dòng, nhưng tôi hướng đến sự toàn diện.