Trong mạch điện AC và DC, tụ điện đáp ứng nhiều ứng dụng khác nhau như hiệu chỉnh hệ số công suất, chỉnh lưu, loại bỏ nhiễu khỏi tín hiệu, v.v. Các tụ điện hoạt động bằng cách tích lũy điện tích giữa các bản của chúng trong một thời gian ngắn và sau đó phân tán điện tích khi cần thiết. Bằng cách này, các tụ điện duy trì mức điện áp trong mạch, từ đó làm giảm xung điện áp trong mạch.
Đề cương:
Cách sạc tụ điện
Việc sạc các tụ điện chủ yếu phụ thuộc vào loại của chúng vì có một số tụ điện chỉ dùng cho mạch điện một chiều, thường được gọi là tụ điện phân cực. Trong khi đối với mạch điện xoay chiều, tụ điện xoay chiều được sử dụng, thường được gọi là tụ điện không phân cực. Do đó, phương pháp sạc của cả hai đều khác nhau, vì một phương thức bao gồm nguồn DC và phương thức kia bao gồm nguồn AC.
- Sạc tụ điện DC
- Sạc tụ điện xoay chiều
Sạc tụ điện DC
Các tụ điện DC có các cực cố định vì dòng điện một chiều chỉ chạy theo một hướng, do đó cần phải sạc nguồn điện DC. Tụ điện DC chặn dòng điện khi nó được sạc đầy, vì cả hai bản của tụ điện đều bị bão hòa. Để sạc tụ điện một chiều, có hai cách:
Cách 1: Thông qua pin bằng điện trở
Điện trở trong mạch điện được sử dụng để hạn chế dòng điện, điều này tỏ ra hữu ích trong việc bảo vệ thiết bị được kết nối nếu điện áp hoặc dòng điện vượt quá giá trị an toàn. Tương tự, sử dụng điện trở để sạc tụ điện thực sự có thể ngăn chặn tụ điện bị hỏng nếu pin được kết nối với nó trong thời gian dài hơn. Hơn nữa, nó cũng làm chậm tốc độ sạc để tránh mọi hư hỏng do sạc nhanh gây ra, để sạc tụ điện bằng điện trở cần thực hiện một số bước sau:
Bước 1: Nối tụ điện với điện trở
Trước tiên, hãy kiểm tra xem tụ điện bạn định sạc hay không vì một số tụ điện có điện trở tích hợp và tìm kiếm nó trong bảng dữ liệu tụ điện. Nếu không có điện trở với tụ điện thì nối điện trở với tụ điện nối tiếp với cực dương của tụ điện:
Giá trị của điện trở phải ở khoảng 1K Ohms vì trở kháng càng cao thì tụ điện sẽ được tích điện càng chậm và do đó sẽ có khả năng tụ điện bị hỏng.
Bước 2: Kết nối đồng hồ vạn năng với tụ điện
Đầu tiên, di chuyển mặt số của đồng hồ vạn năng và đặt thành điện áp, sau đó nối cực dương của tụ điện với đầu dò dương của đồng hồ vạn năng và đầu dò âm của đồng hồ vạn năng với cực âm của tụ điện:
Bước 3: Kết nối pin với tụ điện
Sau khi đồng hồ vạn năng được kết nối với tụ điện, bây giờ hãy kết nối pin với tụ điện. Sẽ tốt hơn nếu bạn có thể thêm một công tắc vào pin vì bạn có thể tắt nó sau khi tụ điện được sạc thay vì nhổ dây có thể gây ra bất kỳ hư hỏng nào:
Điện áp của pin không được cao hơn điện áp định mức của tụ điện và để kiểm tra điện áp định mức được ghi trên tụ điện.
Bước 4: Sạc tụ điện bằng pin
Khi mọi thứ đã ổn định, hãy bật công tắc nguồn điện hoặc cắm dây dương của pin. Trên đồng hồ vạn năng, bạn sẽ thấy điện áp bắt đầu tăng và ngay khi điện áp của tụ điện đạt đến mức điện áp tương đương với điện áp của pin thì điều này có nghĩa là tụ điện đã được sạc đầy. Bây giờ hãy tắt nguồn điện bằng cách tắt công tắc hoặc rút dây dương của pin ra.
Bây giờ bạn sẽ thấy điện áp trên đồng hồ vạn năng đang giảm và đó là lý do tại sao tụ điện phóng điện. Điện tích tụ điện được tiêu tán vào đồng hồ vạn năng.
Cách 2: Thông qua pin với bóng đèn
Một cách khác để sạc tụ điện DC là sử dụng bóng đèn thay vì điện trở, vì dây tóc của bóng đèn là một loại điện trở được tạo ra để phát sáng khi có dòng điện chạy qua nó. Hơn nữa, phương pháp này giúp bạn dễ dàng phát hiện xem tụ điện có đạt đến mức điện áp tương đương với pin khi tắt hay không. Điều này là do cả tụ điện và pin đều có cùng điện thế do đó dòng điện tử dừng lại. Vì vậy, để sạc tụ điện qua pin bằng cách sử dụng bóng đèn dây tóc, đây là một số bước:
Bước 1: Kết nối tụ điện với bóng đèn
Đầu tiên, nối cực dương của bóng đèn với cực dương của tụ điện và cực âm của tụ điện với cực âm của bóng đèn.
Bước 2: Kết nối đồng hồ vạn năng với tụ điện
Đầu tiên, di chuyển mặt số của đồng hồ vạn năng và đặt thành điện áp, sau đó nối cực dương của tụ điện với đầu dò dương của đồng hồ vạn năng và đầu dò âm của đồng hồ vạn năng với cực âm của tụ điện:
Bước 3: Kết nối pin với tụ điện
Sau khi đồng hồ vạn năng được kết nối với tụ điện, bây giờ hãy kết nối pin với tụ điện. Sẽ tốt hơn nếu bạn có thể thêm một công tắc vào pin vì bạn có thể tắt nó sau khi tụ điện được sạc thay vì nhổ dây có thể gây ra bất kỳ hư hỏng nào.
Bước 4: Sạc tụ điện bằng pin
Khi mọi thứ đã ổn định, hãy bật công tắc nguồn điện hoặc cắm dây dương của pin. Trên đồng hồ vạn năng, bạn sẽ thấy điện áp bắt đầu tăng và ngay khi điện áp của tụ điện đạt đến mức điện áp tương đương với điện áp của pin thì điều này có nghĩa là tụ điện đã được sạc đầy.
Ngoài ra, bóng đèn sẽ bắt đầu phát sáng và cường độ sáng của bóng đèn sẽ tăng lên khi điện áp tụ tăng. Tương tự, khi pin và tụ điện bắt đầu đạt cùng điện thế thì cường độ ánh sáng của bóng đèn sẽ bắt đầu giảm và cuối cùng bóng đèn sẽ tắt. Bây giờ hãy tắt nguồn điện bằng cách tắt công tắc hoặc rút dây dương của pin ra.
Bây giờ bạn sẽ thấy điện áp trên đồng hồ vạn năng đang giảm và bóng đèn bắt đầu phát sáng khi tụ điện đang phóng điện. Khi bóng đèn tắt có nghĩa là tụ điện đã phóng điện.
Sạc tụ điện xoay chiều
Sự khác biệt chính giữa tụ điện AC và DC là tụ điện AC không có cực tính, trong khi tụ điện DC có cực tính cố định. Hơn nữa, tụ điện xoay chiều có thể được sử dụng thay cho tụ điện một chiều vì chúng không có cực tính cố định. Vì vậy để sạc tụ điện xoay chiều chúng ta có thể sử dụng nguồn điện xoay chiều và sau đây là một số bước để sạc tụ điện xoay chiều.
Bước 1: Nối tụ điện với điện trở
Trước tiên, hãy kiểm tra xem tụ điện bạn định sạc hay không vì một số tụ điện có điện trở tích hợp và tìm kiếm nó trong bảng dữ liệu tụ điện. Nếu không có điện trở với tụ điện thì nối điện trở với tụ điện nối tiếp với cực dương của tụ điện:
Bước 2: Kết nối đồng hồ vạn năng với tụ điện
Đầu tiên, di chuyển mặt số của đồng hồ vạn năng và đặt thành điện áp, sau đó nối cực dương của tụ điện với đầu dò dương của đồng hồ vạn năng và đầu dò âm của đồng hồ vạn năng với cực âm của tụ điện:
Bước 3: Kết nối nguồn điện xoay chiều với tụ điện
Khi đồng hồ vạn năng được kết nối với tụ điện, hãy kết nối nguồn điện xoay chiều với tụ điện. Trước đó, hãy tắt công tắc nguồn điện vì tụ điện có thể bị hỏng do sạc quá mức hoặc điện áp đột ngột:
Bước 4: Sạc tụ điện bằng nguồn điện xoay chiều
Khi mọi thứ đã ổn định, hãy bật công tắc nguồn điện và trên đồng hồ vạn năng, bạn sẽ thấy điện áp sẽ bắt đầu tăng ngay khi điện áp tụ đạt đến cùng mức điện áp với điện áp nguồn, điều này có nghĩa là rằng tụ điện đã được tích điện đầy. Bây giờ tắt nguồn cung cấp:
Ghi chú: Khi sạc tụ điện, cần phải hết sức cẩn thận vì những tụ điện này hơi nhạy cảm với điện áp cao hơn. Nếu có dòng điện hoặc điện áp quá mức đi qua tụ điện thì tụ điện sẽ bị hỏng. Hơn nữa, để thử tất cả các phương pháp này, người ta nên đeo thiết bị an toàn khi cần thiết để ngăn ngừa bất kỳ thương tích nào.
Phần kết luận
Tụ điện lưu trữ năng lượng điện trong điện trường giữa các bản của chúng, sau đó năng lượng này sẽ bị tiêu tán vào mạch điện do các thành phần khác được kết nối với nó. Các tụ điện có chức năng khác nhau khi nói đến mạch AC và DC vì trong mạch DC, tụ điện sẽ chặn dòng điện khi nó được sạc đầy.
Mặt khác, trong mạch điện xoay chiều, tụ điện cho phép dòng điện hai chiều chạy qua phục vụ một số ứng dụng. Để sạc một tụ điện, chỉ cần nối nối tiếp một điện trở với nó rồi nối nó với nguồn điện AC hoặc DC trong thời gian không quá 2 đến 3 giây, tùy thuộc vào loại tụ điện.