TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

KHOA ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN. KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO THỰC TẬP CHUYÊN MÔN CHUYÊN
NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
ĐỀ TÀI: GƯƠNG VƠ CỰC

Nhóm 3
Lớp : 54KTDT
Giáo viên hướng dẫn : Ths. Phạm Duy Khánh
Ths. Bạch Văn Nam

Thái Nguyên – 2022


KHOA ĐIỆN TỬ

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI THỰC TẬP CHUYÊN MÔN
CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
Nhóm 3
Lớp: 54KTDT
Ngày giao đề

Ngành : Kỹ thuật điện tử
: 10/05/2022

Ngày hoàn thành: 24/06/2022

1. Tên đề tài
Gương vô cực
2. Yêu cầu của các bước thực hiện
1- Giới thiệu và phân tích các u cầu của bài tốn
2- Trình bày được các chức năng của linh kiện điện tử sử dụng trong bài
3- Mơ tả cụ thể trình tự các bước thực hiện sản phẩm
4- Kết luận

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)



Thành viên nhóm
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.

12.
13.
14.
15.

Ngơ Hồng Qn
Nguyễn Thị Thu
Lê Cơng Hiệu
Dương Thị Thu Uyên
Đinh Hồng Thắm
Nguyễn Phương Thảo
Nguyễn Thị Hồng Nhung
Tăng Văn Tới
Nguyễn Công Đôn
Nguyễn Đăng Minh
Lâm Thị Ngân
Nguyễn Duy Đức
Nguyễn Đăng Hải Anh
Cù Xuân Tuấn
Hoàng Văn Chiến


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
............................................................................................................................


Thái Nguyên, ngày….tháng…..năm 2022
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký ghi rõ họ tên)


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................

Thái Nguyên, ngày….tháng…..năm 2022
GIÁO VIÊN CHẤM
(Ký ghi rõ họ tên)


Mục lục


Danh mục hình ảnh


PHẦN 1: TÌM HIỂU VỀ CÁC LINH KIỆN ĐIỆN
TỬ VÀ NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH CƠ BẢN
1.1 Giới thiệu về các linh kiện điện trở, cuộn cảm, tụ điện
1.1.1 Điện trở
 Khái niệm
Điện trở hay còn được gọi là Resistor là một linh kiện điện tử thụ động gồm 2
tiếp điểm kết nối, chúng thường được dùng để hạn chế cường độ dịng điện chạy

trong mạch, điều chỉnh mức độ tín hiệu, dùng để chia điện áp, kích hoạt các linh
kiện điện tử chủ động như transistor, tiếp điểm cuối trong đường truyền điện và có
trong rất nhiều ứng dụng khác. Điện trở cơng suất có thể tiêu tán một lượng lớn
điện năng chuyển sang nhiệt năng có trong các bộ điều khiển động cơ, trong các hệ
thống phân phối điện. Các điện trở thường sẽ có giá trị trở kháng cố định, ít bị thay
đổi bởi nhiệt độ và điện áp hoạt động.
 Kí hiệu của điện trở
Tùy theo tiêu chuẩn của mỗi quốc gia mà trong sơ đồ mạch ta sẽ có các kí hiệu
khác nhau. Tuy nhiên sẽ có 2 loại phổ biến như sau:

Hình 1. 1 :

Kí hiệu điện trở kiểu Mỹ

9


Hình 1. 2 :

Kí hiệu điện trở kiểu (IEC)

Khi chúng ta đọc tài liệu nước ngồi thì các giá trị ghi trên điện trở thường được
quy ước bao gồm 1 chữ cái xen kẽ với các chữ số theo tiêu chuẩn IEC 6006. Được
dùng để thuận tiện trong đọc ghi các giá trị người ta phân cách các số thập phân
bằng một chữ cái. Ví dụ 8k2 có nghĩa là 8.2 kΩ. 1R2 nghĩa là 1.2 Ω, và 18R có
nghĩa là 18 Ω.

 Nguyên lý hoạt động của điện trở
Điện trở sẽ hoạt động theo nguyên lý của định luật Ohm, đây là một định luật
nói về sự phụ thuộc vào cường độ dòng điện của hiệu điện thế và điện trở. Nội dung

của định luật cho rằng cường độ dòng điện đi qua 2 điểm của một vật dẫn điện luôn
tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đi qua 2 điểm đó, với vật dẫn điện có điện trở là một
hằng số, ta có phương trình tốn học mơ tả mối quan hệ như sau:

Trong đó:
•

I là cường độ dịng điện đi qua vật dẫn (A – Ampere)

•

V (trong chương trình phổ thơng, V cịn được ký hiệu là U) là điện áp trên
vật dẫn (đơn vị volt)

•

R là điện trở (đơn vị: ohm).
10


Giả sử chúng ta có một điện trở có giá trị là 300 Ohm được nối vào điện áp
một chiều có giá trị là 12V. Lúc này cường độ dịng điện đi qua điện trở là 12 / 300
= 0.04 Amperes.
Đơn vị điện trở: điện trở thường có đơn vị là Ohm (ký hiệu: Ω) là đơn vị
trong hệ SI được đặt theo tên Georg Simon Ohm. Một Ohm tương đương với
vơn/ampere. Các điện trở có nhiều giá trị khác nhau gồm milliohm (1 mΩ =
10−3 Ω), kilohm (1 kΩ = 103 Ω), và megohm (1 MΩ = 106 Ω).
Bên cạnh đó thì điện trở cịn phụ thuộc vào hệ thức liên quan đến chiều dài
như:
R = ρ.L / S

Trong đó:
•

Trong đó ρ là điện trở xuất phụ thuộc vào chất liệu

•

L là chiều dài dây dẫn

•

S là tiết diện dây dẫn

•

R là điện trở đơn vị là Ohm

 Cơng dụng chung của điện trở
Điện trở có mặt ở mọi nơi trong thiết bị điện tử và như vậy điện trở là linh kiện
quan trọng không thể thiếu được như trong mạch điện , điện trở có những tác dụng
sau :
•

Khống chế dịng điện qua tải cho phù hợp, Ví dụ có một bóng đèn 9V, nhưng
ta chỉ có nguồn 12V, ta có thể đấu nối tiếp bóng đèn với điện trở để sụt áp
bớt 3V trên điện trở.

•

Mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp theo ý muốn từ một

điện áp cho trước.

•

Phân cực cho bóng bán dẫn hoạt động
11


•

Tham gia vào các mạch tạo dao động R C

•

Điều chỉnh cường độ dòng điện đi qua các thiết bị điện.

•

Tạo ra nhiệt lượng trong các ứng dụng cần thiết.

•

Tạo ra sụt áp trên mạch khi mắc nối tiếp.

 Phân loại
Có hàng ngàn loại điện trở khác nhau và được sản xuất theo nhiều cách, bởi vì đặc
điểm cụ thể của chúng phù hợp với một số lĩnh vực ứng dụng, chẳng hạn như tính ổn
định cao, điện áp cao, dòng cao v.v…, hoặc được sử dụng như điện trở cho mục đích
chung, nơi đặc điểm riêng ít được quan tâm hơn. Một số đặc điểm chung liên quan
đến điện trở là: hệ số nhiệt độ, hệ số điện áp, nhiễu, tần số đáp ứng, công suất cũng

như điểm mức của điện trở nhiệt, kích thước vật lý và độ tin cậy.
Trên thị trường hiện nay chúng ta sẽ có 3 loại điện trở như sau:
•

Điện trở thường: thường là các điện trở có cơng suất nhỏ từ 0,125W đến
0,5W

•

Điện trở cơng suất: là các điện trở có cơng suất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W,
10W.

•

Điện trở sứ, điện trở nhiệt : là cách gọi khác của các điện trở cơng suất, điện
trở này có vỏ bọc sứ khi hoạt động chúng toả nhiệt.

Tuy nhiên thì chúng ta có thể dựa vào nhiều yếu tố để có thể phân loại đơn trở như:
-

Dựa vào tính chất của điện trở:
•

Điện trở tuyến tính: là loại điện trở có trở kháng khơng đổi khi gia tăng sự
chênh lệch điện áp trên nó. Hoặc trở kháng hoặc dịng điện thơng qua điện
trở khơng thay đổi khi điện áp (P.D) thay đổi. Các đặc tính V-I của điện trở
như là một đường thẳng (tuyến tính).

12



•

Điện trở phi tuyến tính (Non-Linear): là những loại điện trở trong đó dịng
điện đi qua nó là khơng chính xác tỷ lệ thuận với sự chênh lệch điện áp trên
nó. Những loại điện trở có đặc tính phi tuyến V-I sẽ không tuân theo định
luật ohm.

-

Dựa vào giá trị của điện trở:
•

Điện trở cố định:
Điện trở làm bằng chì: thơng qua lỗ thành phần thường có “đạo” (phát âm

\ lēdz \) rời khỏi cơ thể “trục”, đó là, trên một song song phù hợp với trục dài nhất của
một phần. Những người khác có dẫn tới ra khỏi cơ thể của họ “xuyên tâm” thay thế.
Các thành phần khác có thể SMT (bề mặt gắn kết cơng nghệ), trong khi điện trở suất
cao có thể có một trong những dẫn của họ được thiết kế vào bộ tản nhiệt.

Hình 1. 3: Điện trở cố định

Điện trở hợp chất carbon: gồm ống điện trở với dây chì hoặc tấm kim loại
được nhúng bên trong. Vỏ ngoài được bảo vệ bằng lớp sơn hoặc nhựa, Vào đầu thế kỷ
20, điện trở không được bọc lớp vỏ cách điện, dây dẫn được cuốn xung quanh 2 đầu và
được hàn lại, sau đó được sơn mã vạch giá trị của điện trở.
•

Biến trở hoặc chiết áp:


13


Biến trở hoặc chiết áp là những loại điện trở có giá trị điện trở suất có thể thay đổi
được trong quá trình sử dụng. Những loại điện trở này thường chứa một trục có thể
xoay hoặc di chuyển bằng tay hoặc một khe điều khiển bằng vít để thay đổi giá trị của
nó ở giữa một khoảng phạm vi cố định. Ví dụ: 0 Kilo Ohms đến 100 Kilo Ohms.

Hình 1. 4: Biến trở

Dựa trên chức năng của điện trở:
•

Điện trở chính xác: là điện trở có giá trị dung sai rất thấp, nó rất chính xác

(gần với giá trị danh nghĩa của nó). Tất cả các điện trở đi với một giá trị,
được đưa ra như là một tỷ lệ phần trăm. Các giá trị dung sai cho chúng ta
biết thông số thực gần với giá trị danh nghĩa.
•

Fusible Resistor (Điện trở nóng chảy): là một điện trở dây quấn được thiết kế để

bị nung hỏng dễ dàng khi công suất qua điện trở vượt mức cho phép. Bằng
cách này, một điện trở nóng chảy phục vụ chức năng kép. Khi cơng suất
khơng bị vượt q, nó hoạt động như một điện trở hạn dịng. Khi cơng suất
vượt quá mức cho phép, nó có chức năng như một cầu chì, nó bị nóng chảy,
và làm hở mạch để bảo vệ các thành phần trong mạch điện không bị dòng
quá mức chạy qua.
14



•

Thermistor (Điện trở nhiệt): là một điện trở nhạy cảm với nhiệt, giá trị điện trở

suất của nó thay đổi theo những thay đổi trong nhiệt độ hoạt động. Do hiệu
ứng tự làm nóng của dịng điện trong một điện trở nhiệt, các thiết bị tự thay
đổi trở kháng với những thay đổi của dịng điện. Thermistor có 2 loại đặc
trưng là Positive temperature coefficient (PTC) hệ số nhiệt độ dương hoặc là
Negative temperature coefficient (NTC) hệ số nhiệt độ âm.
•

Photoresistors (Điện trở quang): là điện trở có giá trị trở kháng thay đổi theo

ánh sáng chiếu vào bề mặt của nó. Trong một mơi trường tối, điện trở của
một photoresistor là rất cao, có thể một vài MΩ, tùy thuộc vào hiệu suất trở
kháng riêng của photoresistor được sử dụng. Khi ánh sáng cực mạnh chạm
bề mặt, sức đề kháng của photoresistor giảm đáng kể, có thể là thấp như
400Ω

 Cách thức mắc điện trở
Trong một mạch điện chúng ta có thể mắc điện trở với 3 cách đó là song song, nối tiếp
và hỗn hợp. Mỗi cách mắc sẽ có những đặc trưng riêng cũng như có một tác dụng
riêng tùy vào nhu cầu của chúng ta nhé.
• Mắc điện trở song song:

15



• Mắc điện trở nối tiếp:

• Mắc điện trở hỗn hợp:

 Cơng suất tiêu thụ của điện trở
-

Với bất kì loại linh kiện hay thiết bị điện tử nào chúng ta cũng cần xét đến công
suất tiêu thụ của chúng cả. Và trong mọi thời điểm thì cơng suất P(watt) tiêu thụ
bởi một điện trở có trở kháng R(Ohm) được tính bởi cơng thức:

-

Trong q trình truyền tải điện trong mạch hay trên đường dây thì điện năng bị
chuyển hóa tiêu tán thành nhiệt năng điện trở. Điện trở công suất thường được
định mức theo công suất tiêu tán tối đa, trong hệ thống các linh kiện điện ở
trạng thái rắn, điện trở công suất được định mức ở 1/10, 1/8 và 1/4 watt. Điện
trở thường tiêu thụ thấp hơn giá trị định mức ghi trên điện trở.
16


 Cách thức đọc điện trở

Trên thực tế thì khi chúng ta chọn mua điện trở sẽ có in sẵn giá trị trên linh
kiện hoặc mua với số lượng sẽ được người bán vào từng bịt nhỏ và ghi chú giá trị
vào đúng không nào. Các bạn nào làm đồ án liên quan đến ngành thì sẽ biết rõ vấn
đề này, tuy nhiên thì chúng ta cũng có một cách đọc giá trị điện trở khác đã được
học từ năm lớp 12 ở bộ mơn Cơng Nghệ. Đó chính là đọc vịng màu của điện trở, cụ
thể thì trên từng một con điện trở sẽ được vạch các vòng màu để chúng ta có thể
quy đổi ra giá trị của chúng. Và ta sẽ có các dãy màu tương ứng như sau:


Hình 1. 5: Cách đọc điện trở
Nhìn vào hình trên chúng ta sẽ thấy có 3 điện trở với các vòng màu khác nhau,
các giá trị điện trở sẽ được tính ra thành Ohm sau đó quy về kilo hay meega cho
tiện. Cụ thể cách thức quy đổi như sau:
•

Điện trở ở vị trí thứ nhất có giá trị được tính như sau:
R = 45 × 102 Ω = 4,5 KΩ → Ta có vịng màu vàng tương ứng với 4,
vòng xanh lục tương ứng với 5, và vòng màu đỏ tương ứng với giá trị số mũ
2. Vòng màu cuối cho biết sai số của điện trở có thể trong phạm vi 5% ứng
với màu kim loại vàng.

•

Điện trở ở vị trí thứ 2 có giá trị được tính như sau:
17


R = 380 × 103 Ω = 380 KΩ → Ta có vịng màu cam tương ứng với 3,
vịng màu xám tương ứng với 8, vòng màu đen tương ứng với 0, và vòng
màu cam tương ứng với giá trị số mũ 3. Vòng cuối cho biết giá trị sai số là
2% ứng với màu đỏ.
•

Điện trở ở vị trí thứ 3 có giá trị được tính như sau:
R = 527 × 104 Ω = 5270 KΩ → Ta có vòng màu xanh lục tương ứng
với 5, vòng màu đỏ tương ứng với 2, vịng màu tím tương ứng với 7, vòng
màu vàng tương ứng với số mũ 4, và vòng màu nâu tương ứng với sai số 1%.
Vòng màu cuối cho biết sự thay đổi giá trị của điện trở theo nhiệt độ là 10

PPM/°C.
Lưu ý: Để tránh lẫn lộn trong quá trình đọc giá trị của các điện trở thì đối

với các điện trở có tổng số vịng màu từ 5 trở xuống có thể khơng bị nhầm lẫn vì vị
trí bị trống khơng có vịng màu sẽ được đặt về phía tay phải trước khi đọc giá trị.
Cịn đối với các điện trở có độ chính xác cao và có thêm tham số thay đổi theo
nhiệt độ thì vịng màu tham số nhiệt sẽ được nhìn thấy có chiều rộng lớn hơn và
phải được xếp về bên tay phải trước khi đọc giá trị.
Do các điện trở cố định thường có sai số đến 20%, tức là có thể biến đổi xung
quanh trị số danh định đến 20%. Cho nên khơng cần thiết phải có tất cả các trị số
10, 11, 12, 13… Mặt khác các mạch điện thông thường đều cho phép sai số theo
thiết kế nên ta chỉ cần các trị số 10, 15, 22, 33, 47, 68, 100, 150, 200,… là đủ.
 Quy ước sơ đồ ngun lý của điện trở

Thơng thường thì trên sơ đồ nguyên lý thì điện trở được biểu thị bằng một
hình chữ nhật dài. Trên thân có vạch để phân biệt công suất của điện trở. và cách
đọc theo quy ước sau:
•

Hai vạch chéo (//) = 0,125w

•

Một vạch chéo (/) = 0,25w

•

Một vạch ngang (-) = 0,5w
18



•

Một vạch đứng (|) = 1,0w

•

Hai vạch đứng (||) = 2,0w

•

Hai vạch chéo vào nhau (\/) = 5,0w

•

Cịn vạch (X) = 10,0w
Bên cạnh ghi trị số điện trở thì đơi khi khơng ghi đơn vị. Cách đọc theo quy

ước sau:
•

Từ 1 ơm đến 999 ơm ghi là 1 đến 999

•

Từ 1000 ôm đến 999 000 ôm ghi là 1K đến 999K

•

Từ 1 Mêgm trở lên ghi là 1,0; 2,0; 3,0… 5,0… 10,0… 20,0…


1.1.2 Cuộn cảm
 Khái niệm
-

Cuộn cảm là một linh kiện điện tử thụ động được cấu tạo từ một dây dẫn được

quấn thành nhiều vòng, lỏi của dây dẫn có thể là khơng khí hoặc vật liệu dẫn từ.
Đặc biệt, khi dòng điện chạy qua sẽ sinh ra từ trường. Đơn vị đặc trưng của là
độ tự cảm Henry, ký hiệu là H, đơn vị đo cảm ứng điện L trong cuộn H.
-

Cuộn cảm (hay cuộn từ, cuộn từ cảm) là một loại linh kiện điện tử thụ động tạo
từ một dây dẫn điện với vài vòng quấn, sinh ra từ trường khi có dịng điện chạy
qua. Cuộn cảm có một độ tự cảm (hay từ dung) L đo bằng đơn vị Henry (H)

 Cấu tạo và phân loại cuộn cảm
-

Dựa vào cấu tạo và phạm vi ứng dụng mà người ta phân chia cuộn cảm thành
những loại chính sau: cuộn cảm âm tần, cuộn cảm trung tần và cuộn cảm cao
tần.

19


-

Cuộn cảm cao tần và âm tần bao gồm một số vòng dây quấn lại thành nhiều
vòng, dây quấn được sơn emay cách điện. Lõi cuộn dây có thể là khơng khí,

hoặc là vật liệu dẫn từ như Ferrite hay lõi thép kỹ thuật.

 Nguyên lý hoạt động của cuộn cảm
-

Đối với dịng điện một chiều (DC), dịng điện có cường độ và chiều không đổi
(tần số bằng 0). Cuộn dây hoạt động như một điện trở có điện kháng gần bằng
khơng hay nói khác hơn cuộn dây nối đoản mạch. Dòng điện trên cuộn dây sinh
ra một từ trường (B) có cường độ và chiều khơng đổi.

-

Khi mắc điện xoay chiều (AC) với cuộn dây, dòng điện trên cuộn dây sinh ra
một từ trường (B) biến thiên và một điện trường (E) biến thiên, nhưng ln
vng góc với từ trường. Cảm kháng của cuộn dây phụ thuộc vào tần số của
dịng xoay chiều.

-

Cuộn cảm L có đặc tính lọc nhiễu tốt cho các mạch nguồn DC có lẫn tạp nhiễu
ở các tần số khác nhau tùy vào đặc tính cụ thể của từng cuộn dây, giúp ổn định
dòng, ứng dụng trong các mạch lọc tần số.

 Thông số kỹ thuật
-

Khi sử dụng cuộn cảm ta cần quan tâm đến các thông số, hệ tự cảm, nội trở cuộn
dây, khả năng chịu dòng điện.

-


Hệ số tự cảm: là đại lượng đặc trưng của cuộn dây khi nó đáp ứng với từ trường
và điện trường.Đơn vị tính là Henry, viết tắt là (H)

-

Nội trở của cuộn dây: là giá trị điện trở của dây dẫn tạo nên cuộn dây. Ký hiệu
là ( R). Trong ngành điện tử dân dụng các cuộn dây được sử dụng thường có hệ
số tự cảm nhỏ nên điện trở nội rất nhỏ. Do đó, các cuộn dây không ghi giá trị
nội trở ( xem như nội trở bằng 0 ).

20


-

Khả năng chịu đựng dòng điện: Khi hoạt động sẽ có dịng điện đi qua cuộn dây.
Nếu dịng điện đi qua cuộn dây quá lớn sẽ làm đứt cuộn dây nên người ta quy
định dòng điện cực đại của cuộn cảm.

 Các đại lượng đặc trưng của cuộn cảm
Hệ số tự cảm
Hệ số tự cảm là đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng của cuộn dây khi
có dịng điện biến thiên chạy qua.
L = ( µr.4.3,14.n2.S.10-7 ) / l
•

L : là hệ số tự cảm của cn dây, đơn vị là Henrry (H)

•


n : là số vịng dây của cuộn dây.

•

l : là chiều dài của cuộn dây tính bằng mét (m)

•

S : là tiết diện của lừi, tớnh bng m2

ã

àr : l h s t thm của vật liệu làm lõi .

Cảm kháng
Cảm kháng của cuộn dây là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện của cuộn
dây đối với dòng điện xoay chiều .
ZL = 2.314.f.L
•

Trong đó : ZLlà cảm kháng, đơn vị là Ω

•

f: là tần số đơn vị là Hz

•

L: là hệ số tự cảm , đơn vị là Henry


Điện trở thuần của cuộn dây
Điện trở thuần của cuộn dây là điện trở mà ta có thể đo được bằng đồng hồ vạn
năng, thơng thường cuộn dây có phẩm chất tốt thì điện trở thuần phải tương đối nhỏ so
21


với cảm kháng, điện trở thuần còn gọi là điện trở tổn hao vì chính điện trở này sinh ra
nhiệt khi cuộn dây hoạt động.
Tính chất nạp xả của cuộn cảm
Cuộn dây nạp năng lương : Khi cho một dòng điện chạy qua cuộn dây, cuộn dây nạp
một năng lượng dưới dạng từ trường được tính theo cơng thức
W = L.I2 / 2
•

W: năng lượng (June)

•

L: Hệ số tự cảm (H)

•

I dịng điện.

1.1.3 Tụ điện
 Khái niệm
Tụ điện là một loại linh kiện điện tử thụ động tạo bởi hai bề mặt dẫn điện được
ngăn cách bởi điện môi. Khi có chênh lệch điện thế tại hai bề mặt, tại các bề mặt sẽ
xuất hiện điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu. Sự tích tụ của điện tích trên hai bề

mặt tạo ra khả năng tích trữ năng lượng điện trường của tụ điện. Khi chênh lệch điện
thế trên hai bề mặt là điện thế xoay chiều, sự tích lũy điện tích bị chậm pha so với điện
áp, tạo nên trở kháng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều.
 Cấu tạo

22


Hình 1. 6: Cấu tạo của tụ điện
Một tụ điện thơng thường sẽ có cấu tạo bao gồm:
•

Tụ điện gồm ít nhất hai dây dẫn điện thường ở dạng tấm kim loại. Hai bề
mặt này được đặt song song với nhau và được ngăn cách bởi một lớp điện
mơi.

•

Điện mơi sử dụng cho tụ điện là các chất không dẫn điện gồm thủy tinh,
giấy, giấy tẩm hóa chất, gốm, mica, màng nhựa hoặc khơng khí. Các điện
mơi này khơng dẫn điện nhằm tăng khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ
điện.
Tùy thuộc vào chất liệu cách điện ở giữa bản cực thì tụ điện có tên gọi tương

ứng. Ví dụ như nếu như lớp cách điện là khơng khí ta có tụ khơng khí, là giấy ta có
tụ giấy, cịn là gốm ta có tụ gốm và nếu là lớp hóa chất thì cho ta tụ hóa.

 Ngun lý hoạt động
Nguyên lý phóng nạp của tụ điện được hiểu là khả năng tích trữ năng lượng điện
như một ắc quy nhỏ dưới dạng năng lượng điện trường. Nó lưu trữ hiệu quả các

electron và phóng ra các điện tích này để tạo ra dịng điện. Nhưng nó khơng có khả
năng sinh ra các điện tích electron. Đây cũng là điểm khác biệt lớn của tụ điện với ắc
qui. Nguyên lý nạp xả của tụ điện là tính chất đặc trưng và cũng là điều cơ bản trong
23


nguyên lý làm việc của tụ điện. Nhờ tính chất này mà tụ điện có khả năng dẫn điện
xoay chiều. Nếu điện áp của hai bản mạch không thay đổi đột ngột mà biến thiên theo
thời gian mà ta cắm nạp hoặc xả tụ rất dễ gây ra hiện tượng nổ có tia lửa điện do dịng
điện tăng vọt. Đây là nguyên lý nạp xả của tụ điện khá phổ biến.

Hình 1. 7: Nguyên lý hoạt động của tụ điện
 Phân loại
-

Tụ điện gốm: loại tụ điện này sẽ được bao bọc bằng một lớp vỏ ceramic, vỏ
ngoài của tụ thường bọc keo hay dán màu. Các loại gốm thường được sử dụng
trong loại tụ này bao gồm COG, X7R, Z5U,…

-

Tụ gốm đa lớp: đây là loại tụ điện có nhiều lớp cách điện bằng gốm, thường đáp
ứng trong các ứng dụng cao tần và điện áp sẽ cao hơn tu gốm thông thường
khoảng 4-5 lần.

-

Tụ giấy: là loại tụ điện có bản cực là các lá nhơm hoặc thiếc cách nhau bằng
một lớp giấy tẩm dầu cách điện làm dung môi.


-

Tụ mica màng mỏng: cấu tạo giữa các lớp điện mơi là mica nhân tạo hay nhựa
có màng mỏng (thin film) như Mylar, Polycarbonat, Polyeste, Polystyren (ổn
định nhiệt 150 ppm/C)
24


-

Tụ bạc – mica: là loại tụ điện mica với bản cực bằng bạc và khá nặng, điện
dung của loại tụ này từ vài pF cho đến vài nF. Độ ồn nhiệt thấp và thường được
sử dung cho các mạch điện cao tần.

-

Tụ hóa: là tụ có phân cực (-) (+) và ln có hình trụ, trên thân tụ sẽ thể hiện giá
trị điện dung và thường ở mức 0,47µF đến 4700µF.

-

Tụ xoay: loại tụ này thường được ứng dụng trong việc xoay hay thay đổi giá trị
điện dung.

-

Tụ lithium ion: có khả năng tích điện một chiều.

Ngồi ra cịn có cách phân loại khác:
-


Tụ điện phân cực:

Hầu hết tụ hóa là tụ điện phân cực, tức là nó có cực xác định. Khi đấu nối phải đúng
cực âm – dương.
•

Thường trên tụ có kích thước đủ lớn thì cực âm phân biệt bằng dấu – trên
vạch màu sáng dọc theo thân tụ, khi tụ mới chưa cắt chân thì chân dài hơn sẽ
là cực dương.

•

Các tụ cỡ nhỏ, tụ dành cho hàn dán SMD thì đánh dấu+ ở cực dương để đảm
bảo tính rõ ràng.

Trị số của tụ phân cực vào khoảng 0,47μF – 4.700μF, thường dùng trong các mạch tần
số làm việc thấp, dùng lọc nguồn.
-

Tụ điện không phân cực:

Tụ điện khơng phân cực thì khơng xác định cực dương âm, như tụ giấy, tụ gốm,
tụ mica,… Các tụ có trị số điện dung nhỏ hơn 1 μF thường được sử dụng trong các
mạch điện tần số cao hoặc mạch lọc nhiễu. Các tụ cỡ lớn, từ một vài μF đến cỡ Fara
thì dùng trong điện dân dụng (tụ quạt, mô tơ,…) hay dàn tụ bù pha cho lưới điện. Một
số tụ hóa khơng phân cực cũng được chế tạo.

25