Sách điện tử/Linh kiện điện tử/Tụ điện

Tụ điện là một linh kiện điện tử có khả năng sanh điện trường khi mắc nối với điện tạo ra từ 2 bề mặt dẩn điện song song với nhau .

Biểu tượng mạch điện

Tụ điện có biểu tượng mạch điện

Điện dung

Điện dung là tính chất vật lý của tụ điện đại diện cho điện lượng sinh ra bởi một dòng điện trên tụ điện .

Ký hiệu và đơn vị đo lường

Điện dung có ký hiệu mạch điện C đo bằng đơn vị Henry F

Công thức Điện dung

Điện lượng

$Q=DA=(\epsilon E)A=\epsilon ({\frac {A}{l}})V=CV$

Điện dung

$C={\frac {Q}{V}}=\epsilon {\frac {A}{l}}$

Điện trường

$E={\frac {D}{\epsilon }}={\frac {Q}{\epsilon A}}={\frac {V}{l}}$

Điện thế

$V={\frac {Q}{C}}=El$

Độ dẩn điện của vật liệu

Với tụ điện tạo từ 2 bề mặt song song với nhau có kích thứớc Chiều dài , l , Điện tích , A , với vài vòng quấn N . Khi mắc với điện Độ điện dung

$\epsilon ={\frac {D}{E}}={\frac {Q}{EA}}=C{\frac {l}{A}}$

Tụ điện và điện

Điện và Tụ điện tương tác với nhau tạo ra các phản ứng điện

Phản ứng điện DC

Điện lượng	$Q=CV$
Điện dung	$C={\frac {Q}{V}}$
Điện thế	$V={\frac {Q}{C}}=Ed={\frac {W}{Q}}$
Dòng điện	$I={\frac {Q}{t}}$
Năng lượng	$P={\frac {W}{Q}}{\frac {Q}{t}}=VI$
Điện trường	$E={\frac {V}{d}}$

Phản ứng điện AC

Điện Thế	$v(t)_{C}={\frac {1}{C}}\int i(t)dt$
Dòng Điện	$i_{C}(t)=C{\frac {dv(t)}{dt}}$
Năng Lượng Lưu Trử	Năng Lượng Lưu Trử trên cuộn dây bằng khả năng của Dòng điện tạo từ $E_{\mathrm {stored} }=\int QdV=\int CVdV={1 \over 2}CV^{2}$
Điện Kháng	$Z_{C}={\frac {v(t)}{i(t)}}=R_{C}+X_{C}=R\angle 0+{\frac {1}{\omega C}}\angle -90=R+{\frac {1}{j\omega C}}=R+{\frac {1}{sC}}$
Điện Ứng	$X_{R}={\frac {1}{\omega C}}\angle -90={\frac {1}{j\omega C}}={\frac {1}{sC}}$
Góc Độ Khác Biệt Giửa Điện thế và Dòng Điện	$Tan\theta ={\frac {1}{\omega T}}$
Hằng số thời gian	$T=RC$

Mạch điện tụ điện

Mạch điện nối tiếp RC

Mạch điện của một Tụ Điện và một Điện Trở mắc nối tiếp với nhau trong một vòng khép kín

$C{\frac {dV}{dt}}+{\frac {V}{R}}=0$

${\frac {dV}{dt}}+{\frac {1}{RC}}V=0$

$\int {\frac {dV}{V}}=-\int {\frac {1}{RC}}dt$

$lnV=-{\frac {1}{RC}}t+C$

$V=Ae^{-}{({\frac {t}{T}})}$

Mạch điện RC nối tiếp có Phương trình đạo hàm của mạch điện

$C{\frac {dV}{dt}}+{\frac {V}{R}}=0$

Nghiệm phương trình là hàm số lủy thừa của e

$V=Ae^{(-{\frac {t}{T}})}$

Mạch điện 2 cổng RC

Tỉ lệ điện xuất trên điện nhập

${\frac {V_{o}}{V_{i}}}={\frac {Z_{C}}{Z_{R}+Z_{C}}}={\frac {\frac {1}{j\omega C}}{R+{\frac {1}{j\omega C}}}}={\frac {1}{1+j\omega T}}$

$T=RC$

$\omega _{o}={\frac {1}{T}}={\frac {1}{RC}}$

$v_{o}(\omega =0)=v_{i}$

$v_{o}(\omega _{o}=0)={\frac {v_{i}}{2}}$

$v_{o}(\omega =00)=0$

Mạch điện 2 cổng CR

${\frac {V_{o}}{V_{i}}}={\frac {Z_{R}}{Z_{R}+Z_{L}}}={\frac {R}{R+j\omega L}}$ = ${\frac {1}{1+j\omega T}}$

$T={\frac {L}{R}}$

$\omega _{o}={\frac {1}{T}}$

$v_{o}(\omega =0)=0$

$v_{o}(\omega =\omega _{o})={\frac {v_{i}}{2}}$

$v_{o}(\omega =00)=v_{i}$

Tổng kết tụ điện

Linh Kiện Điện Tử	Điện Trở
Cấu Tạo	Tạo từ một cộng dây dẩn điện có kích thước Chiều Dài l, Diện Tích A , Độ Dẩn Điện và số vòng quấn N
Biểu Tượng
Điện dung	$C={\frac {Q}{V}}=\epsilon {\frac {A}{l}}$
Điện thế	$V={\frac {Q}{C}}={\frac {W}{Q}}=Ed$
Điện tích	$Q=CV$
Dòng điện	$I={\frac {Q}{t}}$
Năng lượng	$P={\frac {W}{t}}={\frac {W}{Q}}{\frac {Q}{t}}=VI$
Điện Thế	$v(t)=L{\frac {di(t)}{dt}}$
Dòng Điện	$i(t)={\frac {1}{L}}\int v(t)dt$
Năng Lượng Điện	$P(t)={\frac {1}{2}}LI^{2}$
Điện Kháng	$Z_{C}=R_{C}+X_{C}$ $Z_{C}=R\angle 0+{\frac {1}{\omega C}}\angle -90$ $Z_{C}=R+{\frac {1}{j\omega C}}$ $Z_{C}=R+{\frac {1}{sC}}$
Điện Ứng	$X_{C}={\frac {1}{\omega C}}\angle -90={\frac {1}{j\omega C}}={\frac {1}{sC}}$
Góc độ khác biệt	$Tan\theta ={\frac {1}{\omega T}}$
Hằng số thời gian	$T=RC$
Phản Ứng Tần Số	Đóng mạch ở tần số cao . Hở mạch ở tần số thấp với cuộn từ không có thất thóat

Loại tụ điện