Tụ điện là một phần tử của mạch điện cho phép tích tụ các điện tích. Trong trường hợp này, theo quy luật, các điện tích là electron.
Quá trình sạc tụ điện
Tụ điện có khả năng lưu trữ năng lượng điện bằng cách tích tụ các hạt tích điện trên các bản của nó. Do đó, một điện trường có cường độ nhất định phát sinh bên trong tụ điện. Hãy tưởng tượng một thiết bị tụ điện cổ điển chứa hai bản phẳng song song. Một hiệu điện thế được đặt vào mỗi bản tụ điện. Điện thế của mỗi bản tụ có dấu trái dấu. Trong thực tế, trường hợp như vậy tương ứng với việc kết nối một tụ điện với một tế bào điện.
Các hạt tích điện ở cực âm của tế bào điện di chuyển đến một trong các bản tụ điện. Như vậy, tấm kia được tích điện ngược dấu. Điều này tạo ra một điện trường bên trong thiết bị tụ điện. Quá trình sạc tiếp tục cho đến khi điện áp giữa các tấm trở nên bằng điện áp của tế bào điện.
Thông thường, một vật liệu điện môi được đặt bên trong tụ điện, sao cho tổng hiệu điện thế giữa các bản của tụ điện là tổng của điện áp đặt bên ngoài và điện áp bên trong do các hạt phân cực của vật liệu điện môi tạo ra.
Giá trị điện tích tụ điện
Vì vậy, mỗi bản tụ điện bị chiếm bởi một số hạt mang điện nhất định. Vì các tấm là một chất kim loại, nên chỉ có các electron mới có thể là hạt mang điện tích tự do. Do đó, chỉ có một trong các tấm tích tụ các hạt mang điện ở dạng electron, và phần dư thừa của chúng được hình thành trên tấm kia, tạo ra một điện tích dương nhất định.
Do đó, tổng điện tích của một tụ điện có thể được định nghĩa là tổng điện tích của tất cả các electron của một trong các bản tụ điện. Giá trị này có thể được tính bằng cách biết giá trị của điện dung của tụ điện. Trong trường hợp này, lượng điện tích của tụ điện sẽ bằng tích của điện dung và hiệu điện thế giữa các bản tụ điện.
Điện dung của tụ điện là một giá trị không đổi chỉ phụ thuộc vào cấu hình của nó, do đó tổng điện tích của tụ điện sẽ chỉ phụ thuộc vào độ lớn của hiệu điện thế. Tuy nhiên, có một cách để tăng điện tích của tụ điện theo hai cách cùng một lúc, bằng cách giảm khoảng cách giữa các bản tụ điện.
Bằng cách này, bạn có thể đạt được cả việc tăng điện dung của tụ điện và tăng điện áp trên nó. Đó là lý do tại sao họ cố gắng giữ khoảng cách giữa các tấm càng nhỏ càng tốt.
