Tụ điện phẳng là gì?

Trả lời chi tiết, chính xác câu hỏi “Tụ điện phẳng là gì?” và phần kiến thức tham khảo là tài liệu cực hữu dụng bộ môn Vật Lí 11 cho các bạn học sinh và các thầy cô giáo tham khảo.

Trả lời câu hỏi: Tụ điện phẳng là gì?

Tụ điện là một hệ gồm hai vật dẫn, các vật này được đặt gần nhau và ngăn cách bằng một lớp cách điện. Chức năng chính của tụ điện phẳng là dùng để chứa điện tích.

Về cấu tạo, tụ điện phẳng gồm hai bản kim loại phẳng được đặt song song với nhau. Hai bản kim loại này ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi. Để tích điện cho tụ điện,

Để tích điện cho tụ điện phẳng, người ta thường nối hai bản của tụ điện với hai cực của nguồn điện. Trong đó, bản nối cực dương sẽ được tích điện dương và bản nối cực âm sẽ tích điện âm.

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về tụ điện phẳng nhé!

Kiến thức tham khảo về tụ điện phẳng

1. Điện dung của tụ điện phẳng

Điện dung của tụ điện phẳng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện đó. Đây là một đại lượng vô hướng và được đo bằng tỉ số giữa điện tích Q mà tụ tích được với hiệu điện thế của tụ.

Từ đó, ta có thể dễ dàng suy ra công thức điện dung C của tụ điện phẳng như sau:

C=Q/U

Từ công thức này, có thể thấy, dưới một hiệu điện thế U nhất định, một tụ điện phẳng có điện dung C sẽ tích được một điện tích Q nhất định.

Để đo điện dung của tụ điện phẳng, người ta dùng đơn vị đo là fara và được ký hiệu là chữ F. Trong đó:

- 1 micrôfara (μF) = 10⁻⁶(F)

- 1 nanôfara (nF) = 10⁻⁹(F)

- 1 picôfara (pF) = 10⁻¹²(F)

Đặc biệt, đối với tụ điện phẳng, điện dung được tính theo công thức:

C=εS /4KdΠ

Trong đó:

- C: là điện dung tụ điện phẳng (F)

- ε: Là giá trị hằng số của lớp cách điện.

- d: là chiều dày của lớp cách điện trong tụ điện.

- S: là diện tích các bản cực của tụ điện phẳng.

- k là hằng số và k luôn có giá trị bằng 9.109

Năng lượng cà cách ghép nối tụ điện phẳng

Năng lượng của tụ điện phẳng

Năng lượng của tụ điện phẳng được ký hiệu Ɩà W. Khi tụ điện phẳng được tích điện, hai bản tụ sẽ tích điện trái dấu nhau ѵà tạo thành một điện từ trường trong bản tụ. Điện từ trường này sẽ có chiều hướng từ dương sang âm. Điện trường được tạo thành này có thể sinh ra năng lượng. Vì thế nó được gọi Ɩà năng lượng của tụ điện phẳng．

Để tính năng lượng của tụ điện phẳng, ta áp dụng công thức:

W=Q22C=CU22C

2. Các cách ghép nối tụ điện phẳng

Trong một mạch có thể có một hoặc nhiều tụ điện phẳng. Các tụ này sẽ được ghép nối với nhau thông qua 2 cách. Đó là ghép nối tiếp và ghép song song.

Khi ghép nối tiếp, ta có:

- (U=U_{1}=U_{2}=U_{3}) (hiệu điện thế của mạch không đổi)

- (Q=Q_{1}+Q_{2}+Q_{3}) (điện tích trong mạch bằng tổng các điện tích tích được)

- (C=C_{1}+C_{2}+C_{3}) (điện dung của tụ điện bằng tổng các điện dung).

Khi ghép song song:

- (U=U_{1}+U_{2}+U_{3}) (hiệu điện thế của mạch bằng tổng các hiệu điện thế)

- (Q=Q_{1}=Q_{2}=Q_{3})(điện tích tích được trong mạch không đổi)

- (frac{1}{C}=frac{1}{C_{1}}+frac{1}{C_{2}}+frac{1}{C_{3}})

Đây là những công thức quan trọng và cần áp dụng rất nhiều trong quá trình làm bài tập về tụ điện phẳng.

3. Ý nghĩa và ứng dụng của tụ điện phẳng

Sau khi đã hiểu tụ điện phẳng là gì, chúng ta hãy cùng tìm hiểu xem chúng có ý nghĩa và ứng dụng thế nào nhé.

Ý  nghĩa giá trị điện áp của tụ điện

Các loại tụ điện phẳng nói riêng ѵà tụ điện nói chung đều có ghi giá trị điện áp ghi trên thân tụ．Giá trị này có ý nghĩa:

- Bất kể tụ điện nào cũng sẽ ghi trị số c̠ủa̠ điện áp ngay sau giá trị điện dung.Điều này cho biết đây chính Ɩà giá trị điện áp lớn nhất mà tụ điện đó có thể chịu được．Nếu quá giá trị này điện áp này tụ điện  sẽ bị nổ.

- Khi ta lắp tụ điện phẳng ѵào trong một mạch điện có hiệu điện thế Ɩà U thì ta phải lắp loại tụ điện có giá trị điện áp cao nhất ѵà  cao gấp khoảng 1，4 lần.

Ví dụ: với loại mạch 12V, ta phải lắp tụ 16V. Với mạch 24V ta sẽ phải lắp tụ 35V, và tương tự như vậy. Qua đó giúp đảm bảo sự ổn định của mạch điện．

4. Ứng dụng của tụ điện phẳng

Tụ điện phẳng được sử dụng rấт nhiều trong kỹ thuật điện ѵà điện tử. Đặc biệt Ɩà trong các thiết bị điện tử. Có thể thấy. tụ điện Ɩà một linh kiện điện tử không thể thiếu đươc. Mỗi mạch điện tụ điện phẳng đều có một công dụng nhất định. Trong đó, các công dụng nổi bật như truyền dẫn tín hiệu, lọc điện nguồn, tạo dao động…