Điện môi, tấm dẫn điện và điện áp định mức của tụ điện

Điện môi, tấm dẫn điện và điện áp định mức của tụ điện

Giới thiệu về điện dung và vật liệu điện tử cơ bản dùng trong mạch điện

Tụ điện đóng một vai trò quan trọng trong các mạch điện tử và việc hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến điện dung, chẳng hạn như vật liệu điện môi cách điện, là điều cần thiết. Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ tìm hiểu điện dung và các vật liệu điện môi một cách cụ thể hơn.

1. Tấm dẫn điện và vật lệu cách điện (Điện môi)

Để hiểu điện dung, hãy xem xét kích thước của các tấm dẫn điện và khoảng cách của chúng. Ngoài ra, loại vật liệu điện môi ảnh hưởng đến điện dung. Độ điện thẩm của chất điện môi (ε) là rất quan trọng.

Các tấm dẫn điện của tụ điện thường được làm bằng lá kim loại hoặc film, trong khi chất điện môi luôn là chất cách điện. Các vật liệu cách điện khác nhau có thể dùng làm chất điện môi, bao gồm không khí, giấy, polyester, polypropylen, mylar, gốm, thủy tinh, dầu và các loại khác.

2. Hằng số điện môi (k)

Hằng số điện môi (k) định lượng mức độ tăng điện dung của vật liệu điện môi so với không khí. Hằng số điện môi cao hơn cho thấy khả năng cách nhiệt tốt hơn. Hằng số điện môi là không thứ nguyên và liên quan đến không chân không.

Độ điện thẩm tuyệt đối(ε) của chất điện môi là tích của độ điện thẩm chân không(εo) và độ điện thẩm tương đối (εr) của vật liệu điện môi.

3. Hiểu độ điện thẩm phức :

Độ điện thẩm phức, ε, tham chiếu độ thẩm tương đối (εr) của vật liệu điện môi và chân không (εo = 1).

4. Giá trị điện thẩm của điện môi:

Giá trị điện điện thẩm cho các vật liệu thông thường:

  • Chân không nguyên chất = 1.0000
  • Không khí = 1,0006
  • Giấy = 2,5 đến 3,5
  • Kính = 3 đến 10
  • Mica = 5 đến 7
  • Gỗ = 3 đến 8
  • Bột oxit kim loại = 6 đến 20

5. Tăng điện dung bằng nhiều tấm dẫn điện

Để tăng cường điện dung trong một tụ điện nhỏ gọn, hãy xếp xen kẽ nhiều tấm dẫn điện hơn. Điều này làm tăng diện tích bề mặt tấm (A).

6. Số lượng tấm dẫn điện (n)

Đối với tụ điện bản song song tiêu chuẩn, có hai bản (A và B), n = 2.

7. Điều chỉnh tiếp xúc điện môi

Xét rằng một mặt của mỗi tấm tiếp xúc với chất điện môi, khi cả hai nửa tấm được nối với nhau thì thực tế chỉ có một tấm tiếp xúc với chất điện môi.

8. Tụ điện có các tấm dẫn điện xen kẽ

Trường hợp tụ điện có 9 tấm dẫn điện xen kẽ thì n = 9.

9. Phân loại tụ điện

Các tụ điện hiện đại được phân loại dựa trên tính chất điện môi:

  • Tổn thất thấp: Độ ổn định cao (ví dụ: Mica, Gốm Low-K, Polystyrene)
  • Tổn thất trung bình: Độ ổn định trung bình (ví dụ: Giấy, Màng nhựa, Gốm K cao)
  • Tụ điện phân cực (ví dụ: Điện phân, Tantalum)

10. Điện áp định mức của tụ điện

Tất cả các tụ điện đều có định mức điện áp tối đa (WV hoặc WV DC) không được vượt quá. Quá điện áp có thể dẫn đến đánh thủng điện môi và phóng hồ quang, gây đoản mạch. Chọn tụ điện có điện áp làm việc cao hơn ít nhất 50% so với điện áp hiệu dụng cao nhất trong mạch.

11. Rò rỉ điện môi

Rò rỉ điện môi xảy ra khi dòng điện không mong muốn chạy qua vật liệu điện môi. Mặc dù vật liệu điện môi nói chung là chất cách điện có điện trở cao, nhưng hư hỏng do điện áp hoặc nhiệt độ quá cao có thể dẫn đến dòng điện bị rò rỉ, quá nhiệt khiến hỏng tụ điện sớm. Đảm bảo rằng các tụ điện được sử dụng trong phạm vi điện áp định mức của chúng để ngăn ngừa các mối nguy hiểm tiềm ẩn.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Suspendisse varius enim in eros elementum tristique. Duis cursus, mi quis viverra ornare, eros dolor interdum nulla, ut commodo diam libero vitae erat. Aenean faucibus nibh et justo cursus id rutrum lorem imperdiet. Nunc ut sem vitae risus tristique posuere.

Win a Raspberry Pi!

Answer 5 questions for your chance to win!
Question 1

What color is the sky?

Tìm kiếm bằng danh mục