La điện là gì

Tụ điện :Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch điện tử, chúng được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động .vv

1. Cấu tạo của tụ điện .

Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi.
Người ta thường dùng giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi và tụ điện cũng được phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này như Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ hoá.

2. Hình dáng thực tế của tụ điện.

Hình dáng tụ gốm:

Hình dạng của tụ hóa:

3.Điện dung, đơn vị và ký hiệu của tụ điện.

Trao đổi học tập

Xe đạp điện là một trong những loại phương tiện tương đối phổ biến hiện nay, đặc biệt với học sinh, sinh viên. Pháp luật hiện hành cũng đã có những quy định cụ thể về loại phương tiện này.

Xe đạp điện thuộc nhóm phương tiện thô sơ

Khoản 19 Điều 3 Luật Giao thông đường bộ năm 2008 quy định: Phương tiện giao thông thô sơ đường bộ [sau đây gọi là xe thô sơ] gồm xe đạp [kể cả xe đạp máy], xe xích lô, xe lăn dùng cho người khuyết tật, xe súc vật kéo và các loại xe tương tự.

Trong khi đó, Nghị định 46/2016/NĐ-CP của Chính phủ đã làm rõ vấn đề này tại điểm e, khoản 1, Điều 3: Xe đạp máy là xe thô sơ hai bánh có lắp động cơ, vận tốc thiết kế lớn nhất không lớn hơn 25 km/h và khi tắt máy thì đạp xe đi được [kể cả xe đạp điện].

Tóm lại, xe đạp điện là một loại xe đạp máy, thuộc nhóm phương tiện giao thông thô sơ.

Đi xe đạp điện phải đội mũ bảo hiểm

Theo quy định tại Điều 31 Luật Giao thông đường bộ 2008, cả người điều khiển xe đạp điện và người ngồi trên xe đều phải đội mũ bảo hiểm và cài quai đúng quy cách.

Chỉ thị 04/CT-TTg vừa được Thủ tướng ban hành đầu năm 2018 cũng đã yêu cầu bắt buộc đội mũ bảo hiểm đối với học sinh, sinh viên, đặc biệt là học sinh từ 6 tuổi trở lên được người lớn chở trên xe máy, xe đạp điện; giáo dục học sinh, sinh viên đội mũ bảo hiểm khi đi mô tô, xe gắn máy, xe đạp điện trở thành thói quen.

Những quy định đối với người đi xe đạp điện [Ảnh minh họa]

Mức phạt với người đi xe đạp điện vi phạm giao thông

Người tham gia giao thông bằng xe đạp điện, nếu vi phạm quy định về an toàn giao thông đường bộ sẽ bị xử phạt theo Điều 8 Nghị định 46/2016/NĐ-CP. Cụ thể:

Cảnh cáo hoặc phạt tiền từ 50.000 đồng đến 60.000 đồng đối với một trong các hành vi:

Không đi bên phải theo chiều đi của mình, đi không đúng phần đường quy định;

Dừng xe đột ngột; chuyển hướng không báo hiệu trước;

Không chấp hành hiệu lệnh hoặc chỉ dẫn của biển báo hiệu, vạch kẻ đường;

Vượt bên phải trong các trường hợp không được phép;

Dừng xe, đỗ xe trên phần đường xe chạy ở đoạn đường ngoài đô thị nơi có lề đường;

Chạy trong hầm đường bộ không có đèn hoặc vật phát sáng báo hiệu; dừng xe, đỗ xe trong hầm đường bộ không đúng nơi quy định; quay đầu xe trong hầm đường bộ;

Điều khiển xe dàn hàng ngang từ 03 xe trở lên;

Sử dụng ô [dù], điện thoại di động;

Đi ban đêm không có báo hiệu bằng đèn hoặc vật phản quang.

Phạt tiền từ 60.000 đồng đến 80.000 đồng đối với một trong các hành vi:

Để xe ở lòng đường đô thị, hè phố trái quy định của pháp luật, gây cản trở giao thông;

Không tuân thủ các quy định về dừng xe, đỗ xe tại nơi đường bộ giao nhau cùng mức với đường sắt;

Không nhường đường cho xe xin vượt hoặc gây cản trở đối với xe cơ giới xin vượt, gây cản trở xe ưu tiên;

Không nhường đường cho xe đi trên đường ưu tiên, đường chính từ bất kỳ hướng nào tới tại nơi đường giao nhau;

Chở quá số người quy định, trừ trường hợp chở người bệnh đi cấp cứu;

Không chấp hành hiệu lệnh của đèn tín hiệu giao thông.

Phạt tiền từ 80.000 đồng đến 100.000 đồng đối với một trong các hành vi:

Buông cả hai tay; chuyển hướng đột ngột trước đầu xe cơ giới đang chạy; dùng chân điều khiển xe;

Không chấp hành hiệu lệnh, chỉ dẫn của người điều khiển giao thông;

Người điều khiển hoặc người ngồi trên xe bám, kéo, đẩy xe khác, vật khác, mang vác vật cồng kềnh;

Phạt tiền từ 100.000 đồng đến 200.000 đồng đối với một trong các hành vi:

Điều khiển xe lạng lách, đánh võng; đuổi nhau trên đường;

Đi xe bằng một bánh;

Gây tai nạn giao thông không dừng lại, không giữ nguyên hiện trường, bỏ trốn không đến trình báo với cơ quan có thẩm quyền, không tham gia cấp cứu người bị nạn;

Người điều khiển, người ngồi trên xe không đội mũ bảo hiểm hoặc đội mũ bảo hiểm không cài quai đúng quy cách khi tham gia giao thông [trừ trường hợp chở người bệnh đi cấp cứu, trẻ em dưới 06 tuổi, áp giải người có hành vi vi phạm pháp luật];

Đi vào đường cấm, khu vực cấm; đi ngược chiều đường của đường một chiều, đường có biển Cấm đi ngược chiều.

Phạt tiền từ 400.000 đồng đến 600.000 đồng đối với người điều khiển xe đi vào đường cao tốc, trừ phương tiện phục vụ việc quản lý, bảo trì đường cao tốc.

Ngoài việc bị phạt tiền, người đi xe đạp điện tái phạm hoặc vi phạm nhiều lần hành vi điều khiển xe lạng lách, đánh võng; đuổi nhau trên đường; đi xe bằng một bánh còn bị áp dụng hình thức xử phạt bổ sung là tịch thu phương tiện.

Xem thêm:

12 quy định của Luật Giao thông đường bộ ai cũng cần biết

LuatVietnam

Tụ điện là gì?

Tụ điệnlà một linh kiện điện tử thụ độngcấu tạo bởi hai bản cực đặt song song được ngăn cách bởi lớp điện môi, tụ điện có tính chất cách điện 1 chiều nhưng chodòng điện xoay chiềuđi qua nhờ nguyên lý phóng nạp.

Ký hiệu:Tụ điện có ký hiệu là C

Ký hiệu của tụ điện trong mạch điện

Đơn vị của tụ điện:

Đơn vị của tụ điện là Fara [F], 1 Fara có trị số rất lớn và trong thực tế người ta thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như:1µF=10-6F;1ηF=10-9F;1pF=10-12F

Cấu tạo của tụ điện

Cấu tạo của 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 môi.

Cấu tạo của tụ điện

Dây dẫn của tụ điện có thể sử dụng là giấy bạc, màng mỏng,

Điện môi sử dụng cho tụ điện là các chất không dẫn điện như thủy tinh, giấy, giấy tẩm hoá chất, gốm, mica, màng nhựa hoặc không khí. Các điện môi này không dẫn điện nhằm tăng khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ điện.Tùy theo lớp cách điện ở giữa hai bản cực là gì thì tụ có tên gọi tương ứng.

Các loại tụ điện phổ biến:

• Tụ hóa:là tụ có phân cực [-], [+] và luôn có hình trụ. Trên thân tụ được thể hiện giá trị điện dung, điện dung thường từ 0,47 µF đến 4700 µF
• Tụ giấy, tụ micavà tụ gốm: là tụ không phân cực và có hình dẹt, không phân biệt âm dương. Cótrị số được ký hiệu trên thân bằng ba số, điện dung của tụ thường khá nhỏ, chỉ khoảng 0,47 µF
• Tụ xoay:Đúng như tên gọi, cấu tạo của tụ điện này giúp nó có thể xoay để đổi giá trị điện dung
• Tụ Lithium ion:có năng lượng cực cao dùng để tích điện 1 chiều

Nguyên lý hoạt động của tụ điện

Nguyên lý hoạt động của tụ điện

Tụ điện có khả năng tích trữ năng lượng dưới dạng năng lượng điện trường bằng cách lưu trữ các electron, nó cũng có thể phóng ra các điện tích này để tạo thành dòng điện. Đây chính là tính chất phóng nạp của tụ, nhờ có tính chất này mà tụ 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 dòng điện tăng vọt. Đây là nguyên lý nạp xả của tụ điện khá phổ biến.

Công dụng của tụ điện

• Tác dụng của tụ điện được biết đến nhiều nhất là khả năng lưu trữ năng lượng điện, lưu trữ điện tích hiệu quả. Nó được so sánh với khả năng lưu trữ như ắc-qui. Tuy nhiên, ưu điểm lớn của tụ điện là lưu trữ mà không làm tiêu hao năng lượng điện.
• Ngoài ra, công dụng tụ điện còn cho phép điện áp xoay chiều đi qua, giúp tụ điện có thể dẫn điện như một điện trở đa năng. Đặc biệt khi tần số điện xoay chiều [điện dung của tụ càng lớn] thì dung kháng càng nhỏ. Hỗ trợ đắc lực cho việc điện áp được lưu thông qua tụ điện.
• Hơn nữa, do nguyên lý hoạt động của tụ điện là khả năng nạp xả thông minh, ngăn điện áp 1 chiều, cho điện áp xoay chiều lưu thông giúp truyền tí hiệu giữa các tầng khuyếch đại có chênh lệch điện thế.
• Tụ điện còn có vai trò lọc điện áp xoay chiều thành điện áp 1 chiều bằng phẳng bằng cách loại bỏ pha âm.

Ứng dụng của tụ điện trong thực tế:

• Tụ điện được sử dụng phổ biến trong kỹ thuật điện và điện tử.
• Ứng dụng trong hệ thống âm thanh xe hơi bởi tụ điện lưu trữ năng lượng cho bộ khuếch đại được sử dụng.
• Tụ điện có thể để xây dựng các bộ nhớ kỹ thuật số động cho các máy tính nhị phân sử dụng các ống điện tử.
• Trong các chế tạo đặc biệt về vấn đề quân sự, ứng dụng của tụ điện dùng trong các máy phát điện, thí nghiệm vật lý, radar, vũ khí hạt nhân,
• Ứng dụng của tụ điện trong thực tế lớn nhất là việc áp dụng thành công nguồn cung cấp năng lượng, tích trữ năng lượng.
• Và nhiều hơn nữa những tác dụng của tụ điện như xử lý tín hiệu, khởi động động cơ, mạch điều chỉnh,

Trên đây là bài viết về tụ điện, hi vọng các bạn có thể nắm bắt và hiểu rõ hơn về các khái niệm, nguyên lý làm việc cũng như ứng dụng của tụ điện

1. Tụ điện

Chúng ta rất quen thuộc với tụ điện trình bày ở sách giáo khoa: tụ điện có hai bản cực bằng kim loại diện tích S nằm song song và cách nhau một khoảng cách d, điện dung C của tụ điện là: C = ε.S/d; ε là hằng số điện môi của chất giữa hai bản của tụ điện. Khi nối hai bản cực của tự điện với hiệu điện thế U, tụ điện chứa được điện tích Q = CU, năng lượng điện của tụ điện lúc đó là: E = 1/2CU2 = 1/2 Q2/C = 1/2QU.

Ta thấy muốn có được tụ điện với điện dung C lớn phải tìm chất có hằng số điện môi lớn đặt giữa hai bản của tụ điện, phải giảm khoảng cách d giữa hai bản tụ điện và phải tăng diện tích S của bản tụ điện. Khi đã có tụ điện với điện dung C, muốn tụ chứa được nhiều điện, phải nối tụ điện với hiệu điện thế U cao. Tuy nhiên, tùy theo cấu tạo và chất liệu của điện môi, mỗi loại tụ điện chỉ chịu được một hiệu điện thế U nhất định, nếu hiệu điện thế tác dụng cao quá, tụ điện có thể bị đánh thủng.

Về mặt vật lý, hiệu điện thế tác dụng lên tụ điện tạo ra điện trường, điện trường này làm phân cực các phân tử của chất điện môi [H.1]. Điện tích Q của tụ điện chỉ có ở bề mặt bản tụ điên. Năng lượng điện chứa trong tụ diện là năng lượng của trường tĩnh điện giữa hai bản cực. Quá trình nạp điện cũng như phóng điện của tụ điện xảy ra rất nhanh, tùy thuộc vào những yếu tố bên ngoài chứ không phụ thuộc vào bản thân tụ điện vì ở tụ điện không có quá trình hóa học xảy ra.

Lâu nay, người ta vẫn phân loại gọi tên tụ điện theo chất điện môi giữa hai bản tụ điện: tụ điện không khí, tụ điện chân không, tụ điện mica, tụ điện thủy tinh Các loại tụ điện này có điện dung rất nhỏ vào cỡ hàng chục đến hàng nghìn picofarad [1 picofarad viết tắt là pF, bằng 10-12F, farad là điện dung của tụ điện khi hai bản cực có hiệu điện thế là một vôn thì tích điện được một culông].

Rất khó chế tạo được tụ điện có điện dung lớn. Người ta đã dùng màng polyme chất lượng cao [polycarbonate, polystyrene, polyester]. Bốc bay màng mỏng kim loại lên hai bên màng polyme để làm hai bản cực và quấn lại thành tụ điện có diện tích lớn, ε cao và d nhỏ, nhưng điện dung cũng chỉ xấp xỉ micro farad [phần triệu farad]. Tụ điện hóa có điện dung cỡ vài chục microfarad, thực tế có một điện cực là lá nhôm mỏng cho ăn mòn điện hóa sao cho bề mặt lớp oxyt nhôm cách điện rất mỏng. Trên lớp oxyt nhôm là lớp điện ly dùng làm điện cực. Như vậy gọi là tụ hóa là do khi chế tạo dùng phương pháp hóa còn khi hoạt động vẫn theo tác dụng điện trường như nhiều loại tụ điện khác. Tuy lớp oxyt nhôm rất mỏng [d nhỏ] diện tích S rất lớn điện dung C của tụ hóa cũng vào cỡ hàng chục microfarad.

Tụ điện theo đúng nghĩa là chứa điện [tích] nhưng lâu nay do điện dung của tụ điện quá nhỏ nên rất khó dùng điện tích mà tụ điện chứa được để trực tiếp tạo ra dòng điện sử dụng như ở ăcquy, ở pin nạp.

Nhưng ngày nay, đã có siêu tụ điện, kích thước không to lắm, có điện dung đến hàng trăm, hàng ngàn Farad, đang bắt đầu cạnh tranh với ắcquy, pin nạp ở nhiều lĩnh vực.

2. Siêu tụ điện

Con đường phát triển dẫn đến siêu tụ điện được sử dụng rất phổ biến hiện nay bắt đầu từ năm 1960 khi Trung tâm nghiên cứu SOHIO ở bang Ohio [Mỹ] phát hiện rằng hai tấm than hoạt tính nhúng vào dung dịch điện phân khi nối điện trở thành một cái tụ điện có điện dung đặc biệt lớn. Sau đấy SOHIO làm được dung dịch điện phân hữu cơ thay cho dung dịch điện phân thường, điện dung của tụ điện thử nghiệm cao hơn nhiều lần.

Năm 1971 SOHIO sáng chế ra kỹ thuật làm tụ điện lớp kéo và năm 1980 hãng Matsushita làm ra các điện cực đặc biệt và sáng chế ra siêu tụ điện [supercapacitor hay ultracapacitor]. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của siêu tụ điện như sau [hình 2].

Có hai lá kim loại, mỗi lá gắn liền với một lớp than hoạt tính, ở giữa có một tấm ngăn cách mỏng thường là giấy đặc biệt tạo thành tấm ngăn cách, tất cả nhúng vào dung dịch điện phân.

Khi nối hai lá kim loại với cực dương, cực âm của nguồn điện một chiều, dưới tác dụng điện trường những ion âm trong dung dịch điện phân bị hút về phía lớp than hoạt tính nối với cực dương và chui vào các lỗ nhỏ trong than hoạt tính. Tương tự những ion mang điện dương chạy về phía tấm than hoạt tính nối với cực âm chui vào các lỗ nhỏ bê trong than hoạt tính.

Lớp ngăn cách tuy mỏng nhưng ngăn chặn được dòng điện chạy qua giữa hai điện cực ở phía bên trong tụ điện còn các ion âm và dương vẫn chuyển động thoải mái. Nhìn hình vẽ ta thấy có hai lớp điện tích sinh ra giống như là hai tụ điện mắc nối tiếp. Vì vậy người ta gọi siêu tụ điện là tụ điện có lớp điện tích kép EDLC [Electric Double Layer Capacitor].

Hình 2: Cấu tạo của siêu tụ điện

Đến đây ta có thể hiểu tại sao siêu tụ điện có điện dung C rất siêu. Một là than hoạt tính có rất nhiều lỗ nên diện tích mặt ngoài S rất lớn, thí dụ 250 gam than hoạt tính có diện tích mặt ngoài tổng cộng là 375.000 mét vuông. Hai là khoảng cách d giữa các lớp mang điện tích trái dấu rất nhỏ, chỉ vào cỡ nanomet [10-9 mét]. Hai lý do chính là S lớn và d nhỏ làm cho siêu tụ điện có điện dung C nhiều bậc lớn hơn điện dung của tụ điện thông thường. Dễ dàng có được siêu tụ điện với điện dung hàng trăm Farad, kích thước nhỏ hơn lon nước ngọt trong lúc đó đối với tụ điện thông thường, có được điện dung hàng chục microfarad đã là khó.

3. Một số đặc điểm của siêu tụ điện và ứng dụng

Siêu tụ điện có điện dung rất lớn so với tụ điện thông thường nên chứa được rất nhiều điện [năng lượng điện bằng 1/2CU2]. Hơn nữa quá trình nạp điện, phóng điện là một quá trình vật lý, điều khiển điện tích chuyển động bằng điện trường, không dùng đến các phản ứng hóa học. Nhờ đó siêu tụ điện rất bền, không chóng bị suy thoái: thời gian sử dụng hàng chục năm, nạp đi nạp lại được hơn 500.000 lần [ăcquy, pin nạp loại tốt nạp đi nạp lại được vài ngàn lần, thời gian sử dụng cỡ một vài năm].

Việc nạp điện hay phóng điện cho siêu tụ điện có thể tiến hành rất nhanh vì đây là cách dùng điện trường điều khiển các ion chuyển động để chạy vào các lỗ nhỏ ở than hoạt tính [khi nạp] hoặc cho electron chạy ở mạch ngoài để cân bằng loại các ion dương và âm tập trung ở các điện cực than [khi phóng]. Ở pin nạp phải chờ thời gian trao đổi của phản ứng hóa học nên không thể nạp nhanh hoặc phóng nhanh.

Do cấu tạo của lớp điện tích kép, giữa hai cực của một siêu tụ điện chỉ chịu được hiệu điện thế cỡ 2, 3 vôn. Vì vậy muốn làm việc ở điện thế cao, phải ghép nối tiếp nhiều siêu tụ điện.

Cũng do cấu tạo của các điện cực bên trong rất gần nhau điện tích Q nạp cho siêu tụ điện dễ bị rò rỉ nên không giữ được lâu. Siêu tụ điện tự bị sụt thế nhanh hơn là ở pin nạp, ở ăcquy.

Những thông số kỹ thuật đáng chú ý là đặc điểm về kích thước và giá thành.

Đối với các nguồn điện lưu động người ta đưa ra tiêu chuẩn năng lượng tạo ra được ứng với một đơn vị khối lượng của nguồn: Wh/kg [Watt giờ/kilogam].

Xét về mặt này siêu tụ điện loại tốt hiện nay có mật độ năng lượng xấp xỉ 60Wh/kg, chỉ bằng một nửa của pin nạp tốt nhất Li-ion 120Wh/kg. Tuy nhiên những nghiên cứu về công nghệ nano cho thấy đã làm được siêu tụ điện với ống nanocacbon mật độ công suất đến trên 100kWh/kg nghĩa là ba bậc cao hơn mật độ công suất ở pin nạp tốt nhất hiện nay.

Về giá thành người ta thường tính theo đơn vị đôla trên Farad nghĩa là để chứa được một Farad thì mất bao nhiêu tiền. Năm 1980 siêu tụ điện 2,3 vôn; điện dung 470 Farad do hãng Panasonic chế tạo tính ra giá thành là 2 đôla một Farad. Hiện nay giá thành đối với một siêu tụ điện như vậy giảm xuống chỉ còn 0,1 đôla một Farad và dự tính nay mai sẽ giảm xuống còn 0,005 đôla một Farad.

Có thể kể một vài ứng dụng của siêu tụ điện hiện nay.

Ứng dụng trong giao thông: Trung Quốc đã thử nghiệm từ 2005 ở Thượng Hải loại xe buýt điện mới gọi là Capabus [Capacitor Bus]. Loại xe này được trang bị động cơ điện chạy bằng điện chứa ở siêu tụ điện. Dọc đường xe chạy không có đường dây căng ở trên để xe có cần lấy điện từ đường dây như xe buyt chạy điện thông thường. Ở các trạm đỗ xe dọc đường có chỗ lấy điện để nạp nhanh điện cho siêu tụ điện, thời gian nạp điện ngắn hơn thời gian hành khách lên xuống, ở các trạm dừng xe đầu và cuối có chỗ nạp điện thật no cho siêu tụ điện.

Ứng dụng trong năng lượng tái tạo: Đặc điểm của năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, năng lượng gió v.v là lúc có, lúc không, lúc có rất nhiều, lúc lại rất ít. Thí dụ pin mặt trời cung cấp điện tốt vào một số giờ ban ngày, lúc nắng to cho dòng điện rất mạnh, lúc mưa gió, trời tối dòng điện rất yếu hoặc bằng không. Lâu nay, người ta phải dùng ăcquy để tích điện, nhưng để nạp điện cho ăcquy no phải chờ từ vài giờ đến hơn nửa ngày. Nếu dùng siêu tụ điện, điện từ pin mặt trời mạnh đến bao nhiêu đều tích hết vào siêu tụ điện, không để lãng phí một chút nào. Đối với năng lượng gió cũng vậy, lúc gió to, siêu tụ điện kịp chứa hết điện năng sinh ra. Mặt khác trở ngại chính hiện nay khi sử dụng năng lượng tái tạo là phải dùng ăcquy để chứa điện nhưng ăcquy chỉ nạp lại được một số lần, nói chung là cỡ nửa năm, hay một năm phải thay ăcquy mới vừa tốn kém lại mất thời giờ. Còn dùng siêu tụ điện phải hơn mười năm mới phải thay.

Nhưng siêu tụ điện cũng có nhược điểm là tích điện không được lâu vì rò điện nội bộ giữa hai cực. Giải pháp tối ưu trong một số trường hợp hiện nay là dùng song song cả siêu tụ điện cả ăcquy.

Nguồn điện tái tạo [pin mặt trời hoặc năng lượng gió chẳng hạn] tạo ra được bao nhiêu điện năng, siêu tụ điện chứa ngay được hết và siêu tụ điện lại từ từ nạp điện cho ăcquy. Nhờ đó ăcquy luôn được nạp điện đầy đủ vừa luôn luôn có điện để dùng, vừa lâu mới phải thay ăcquy vì ăcquy rất chóng hỏng nếu nạp điện cho ăcquy không đầy đủ, để cho ăcquy cạn kiệt.

Siêu tụ điện đặc biệt có ích khi dùng để thu gom năng lượng mất mát, bỏ đi. Một chiếc xe ôtô phải mất mát bao nhiêu năng lượng xăng dầu để lăn bánh, lúc phanh lại, ôtô mất hết động năng đã tích lũy được. Người ta lắp vào ôtô bộ phận phát ra dòng điện mạnh khi xe ôtô hãm phanh. Điện năng phát ra đó được chứa ngay vào siêu tụ điện. Người ta lại dùng điện năng chứa trong tụ điện này để khởi động xe vì lúc khởi động, xe từ đứng yêu đến chuyển động tốn rất nhiều năng lượng.

Tương tự khi cái cần cẩu nâng một vật lên cao tốn rất nhiều năng lựợng trong đó có năng lượng để nâng vật nhưng không ít năng lượng để nâng bản thân cái cần cẩu và các bộ phận để kẹp giữ vật nâng. Người ta làm bộ phận tự động phát điện khi cần cẩu hạ xuống, dòng điện sinh ra rất mạnh trong thời gian tương đối ngắn này được tích lũy lại ở siêu tụ điện và dùng để phục vụ cho việc nâng cần cẩu lên ở thời gian tiếp sau đó.

Hiện nay nhiều nhà nghiên cứu, nhiều hãng đang đẩy mạnh việc cải tiến, chế tạo siêu tụ điện, đặc biệt vận dụng công nghệ nanô sử dụng vật liệu có nhiều lỗ nhỏ, diện tích mặt ngoài cực lớn như vật liệu làm từ ống nanô cacbon. Siêu tụ điện có vai trò rất quan trọng trong xu thế tiết kiệm năng lượng, sử dụng năng lượng xanh hay năng lượng sạch đang được toàn thế giới khuyến khích đẩy mạnh hiện nay.

Thực hiện Thông tư 25/2018/TT-BCT sửa đổi, bổ sung một số điều của Thông tư số 16/2014/TT-BCT về thực hiện giá bán điện, thời gian qua, Tổng Công ty Điện lực TP Hồ Chí Minh và các đơn vị thường xuyên tổ chức tuyên truyền qua nhiều kênh, hình thức về quyền được hưởng giá bán điện sinh hoạt cho công nhân, sinh viên và người lao động thuê nhà để ở.

Trong đó, Tổng Công ty Điện lực TP Hồ Chí Minh thực hiện việc niêm yết công khai Hướng dẫn thực hiện giá bán điện cho người thuê nhà để ở tại các địa điểm giao dịch với khách hàng, tại website Chăm sóc khách hàng, Khu chế xuất, Khu công nghiệp, khu vực tập trung nhiều nhà máy xí nghiệp, các trường học tập trung sinh viên.

Đồng thời, phối hợp địa phương tổ chức hướng dẫn, kiểm tra công tác áp giá bán điện tại các địa điểm cho thuê nhà. Phối hợp địa phương, thường xuyên rà soát, thống kê số liệu về số lượng nhà cho thuê, số lượng phòng, số lượng người thuê, để theo dõi.

Tính đến nay, Tổng Công ty đã phối hợp hơn 67 nghìn chủ nhà trọ ký cam kết bán điện đúng giá quy định và đã có gần 1,6 triệu người được hưởng giá bán điện đúng quy định của Nhà nước.

Tổng Công ty cũng yêu cầu các công ty điện lực phối hợp Sở Công thương thực hiện kiểm tra, lập biên bản và xử lý các trường hợp vi phạm quy định về giá bán điện đối với công nhân, sinh viên và người lao động thuê nhà để ở theo Điều 12 khoản 6 của Nghị định số 134/2013/NĐ-CP ngày 17-10-2013, quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực điện lực, an toàn đập thủy điện, sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.

Vậy Tụ điện là gì? Tụ điện có công dụng gì, làm sao thể tích điện cho tụ điện? Công thức tính điện dung của tụ viết thế nào? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

I. Tụ điện là gì?

1. Tụ điện là gì?

Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.

Tụ điện dùng để chứa điện tích.

Tụ điện có nhiệm vụ tích và phóng điện trong mạch điện nên được dùng phổ biến trong các mạch điện xoay chiều và các mạch vô tuyến điện.

Phổ biến là tụ điện phẳng gồm hai bản kim loại phẳng [thường là giấy thiếc, kẽm hoặc nhôm] đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi [thường là lớp giấy tẩm một chất cách điện như parafin]. Hai bản kim loại này gọi là hai bản của tụ điện. Hai bản và lớp cách điện được cuộn lại và đặt trong một vỏ bằng kim loại.

Trong mạch điện, tụ điện được biểu diễn bằng kí hiệu như hình sau:

2. Cách tích điện cho tụ điện

Để tích điện cho tụ điện, ta nối hai bản của tụ điện với hai cực của nguồn điện như hình sau:

Điện tích của hai bản có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu. Ta gọi điện tích của bản dương là điện tích của tụ điện.

II. Điện dung của tụ điện là gì

1. Định nghĩa điện dung của tụ điện

Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định.

Điện dụng của tụ điện được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó.

Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng:[với S là phần diện tích đối diện giữa 2 bản của tụ].

2. Đơn vị điện dung

Đơn vị điện dung là fara, kí hiệu là F.

Fara là điện dung của một tụ điện mà nếu đặt giữa hai bản của nó hiệu điện thế 1 V thì nó tích được điện tích 1 C.

Các tụ điện thường dùng, chỉ có điện dung từ 10-12F đến 10-16F.

1μF = 10-6[F];1nF = 10-9[F];1pF = 10-12[F];

3. Các loại tụ điện

Người ta thường lấy tên của lớp điện môi để đặt tên cho tụ điện

Các loại tụ điện như: Tụ không khí, tụ giấy, tụ mica, tụ sứ, tụ gốm, tụ có điện dung thay đổi được gọ là tụ xoay.

Lưu ý:Với mỗi một tụ điện có 1 hiệu điện thế giới hạn nhất định, nếu khi sử dụng mà đặt vào 2 bản tụ hiệu điện thế lớn hơn hiệu điện thế giới hạn thì điện môi giữa 2 bản bị đánh thủng.

*Ví dụ: Trên vỏ mỗi tụ điện thường có ghi cặp số liệu, chẳng hạn như 12mF ~ 250[V]. Số liệu thứ nhất cho biết điện dung của tụ điện. Số liệu thứ hai chỉ giá trị giới hạn của hiệu điện thế đặt vào hai cực của tụ. Vượt quá giới hạn đó tụ có thể hỏng.

4. Năng lượng của điện trường trong tụ điện

Khi tụ điện tích điện thì điện trường trong tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng. Đó là năng lượng điện trường.

Công thức tính năng lượng điện trường trong tụ điện:

Mọi điện trường đều mang năng lượng.

III. Bài tập Tụ điện, điện dung của tụ điện

* Bài 1 trang 33 SGK Vật Lý 11:Tụ điện là gì? Tụ điện phẳng có cấu tạo như thế nào?

° Lời giải bài 1 trang 33 SGK Vật Lý 11:

Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Nó dùng để tích điện.

Công dụng của tụ điện: tích và phóng điện trong mạch điện.

Tụ điện phẳng: cấu tạo gồm hai bản kim loại phẳng đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi.

Ký hiệu tụ điện trong mạch điện : C

* Bài2 trang 33 SGK Vật Lý 11:Làm thế nào để tích điện cho tụ điện? Người ta gọi điện tích của tụ điện là điện tích của bản nào?

° Lời giải bài2 trang 33 SGK Vật Lý 11:

Để tích điện cho tụ, người ta nối hai bản tụ với hai cực của nguồn điện. Bản nối với cực dương sẽ tích điện dương, bản nối với cực âm sẽ tích điện âm. Điện tích của hai bản có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu.

Người ta gọi điện tích của bản dương là điện tích của tụ điện.

* Bài3 trang 33 SGK Vật Lý 11:Điện dung của tụ điện là gì?

° Lời giải bài3 trang 33 SGK Vật Lý 11:

Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định, được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện với hiệu điện thế giữa hai bản của nó.

Đơn vị điện dung: Fara [F]

* Bài4 trang 33 SGK Vật Lý 11:Năng lượng của một tụ điện tích điện là dạng năng lượng gì?

° Lời giải bài4 trang 33 SGK Vật Lý 11:

Khi tụ điện tích điện, giữa hai bản tụ tồn tại một điện trường Năng lượng của một tụ điện tích điện là năng lượng điện trường.

* Bài5 trang 33 SGK Vật Lý 11:Gọi Q, C và U là điện tích, điện dung và hiệu điện thế giữa hai bản của một tụ điện. Phát biểu nào dưới đây là đúng?

A. C tỉ lệ thuận với Q

B. C tỉ lệ nghịch với U

C. C phụ thuộc vào Q và U

D. C không phụ thuộc vào Q và U.

Hãy lựa chọn câu phát biểu đúng.

° Lời giải bài5 trang 33 SGK Vật Lý 11:

Chọn đáp án: D.C không phụ thuộc vào Q và U.

Điện dung của tụ điện được tính bởi công thức:và

C chỉ phụ thuộc vào cấu tạo của tụ điện, không phụ thuộc vào Q và U.

* Bài6 trang 33 SGK Vật Lý 11:Trong trường hợp nào dưới đây, ta không có một tụ điện?

Giữa hai bản kim loại là một lớp

A. Mica

B. Nhựa pôliêtilen

C. Giấy tẩm dung dịch muối ăn

D. Giấy tẩm parafin.

° Lời giải bài6 trang 33 SGK Vật Lý 11:

Chọn đáp án: C. Giấy tẩm dung dịch muối ăn

Vì dung dịch muối ăn là chất dẫn điện nên trường hợp C không phải là tụ điện.

* Bài7 trang 33 SGK Vật Lý 11:Trên vỏ một tụ điện có ghi 20μF-200V. Nối hai bản của tụ điện với một hiệu điện thế 120V.

a] Tính điện tích của tụ điện.

b] Tính điện tích tối đa mà tụ điện tích được.

° Lời giải bài7 trang 33 SGK Vật Lý 11:

a] Trên vỏ một tụ điện có ghi 20μF 200V.

C = 20 μF = 20.10-6F, Umax = 200V

Khi nối hai bản của tụ điện với hiệu điện thế 120V thì tụ sẽ tích điện là:

Q = C.U = 20.10-6.120 = 2400.10-6[C] = 24.10-4[C] = 2400 [μC]

b] Điện tích tối đa mà tụ tích được [khi nối hai đầu tụ vào hiệu điện thế 200V]:

Qmax= C.Umax= 20.10-6.200 = 4.10-3[C] = 4000 [μC]

Kết luận: a] Q = 24.10-4[C]; b] Qmax= 4.10-3[C].

* Bài8 trang 33 SGK Vật Lý 11:Tích điện cho một tụ điện có điện dung 20μF dưới hiệu điện thế 60V. Sau đó cắt tụ điện ra khỏi nguồn.

a] Tính điện tích q của bản tụ.

b] Tính công mà điện trường trong tụ điện sinh ra khi phóng điện tích Δq = 0,001q từ bản dương sang bản âm.

c] Xét lúc điện tích của tụ chỉ còn bằng q/2 . Tính công mà điện trường trong tụ sinh ra khi phóng điện tích Δq như trên từ bản dương sang bản âm lúc đó.

° Lời giải bài7trang 33 SGK Vật Lý 11:

a] Điện tích của tụ điện: q = C.U = 20.10-6.60 = 12.10-4[C].

b] Khi trong tụ phóng điện tích Δq = 0,001q từ bản dương sang bản âm, điện trường bên trong tụ điện đã thực hiện công là:

A = Δq.U = 0,001q.U = 0,001.12.10-4.60 = 72.10-6 [J].

c] Điện tích tụ:

Khi có lượng điện tích Δq = 0,001q phóng từ bản dương sang bản âm thì điện trường đã thực hiện một công:

A= Δq.U = 0,001.6.10-4.60 = 36.10-6 [J].

Kết luận:a] q = 12.10-4[C]; b] A = 72.10-6[J]; c] A= 36.10-6[J].

Hy vọng với bài viết vềTụ điện là gì? Điện dung của tụ điện, Công thức và bài tập ở trên giúp ích cho các em. Mọi góp ý và thắc mắc các em vui lòng để lại dưới phần bình luận để HayHocHoi.Vn ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt.

Công nhân Tổng công ty Điện lực TP.HCM phối hợp với chính quyền địa phương đến từng nhà trọ tuyên truyền về cách tính tiền điện theo quy định của Nhà nước

Điểm mới của Thông tư 25/2018/TT-BCT [gọi tắt là Thông tư 25]quy định trường hợp cho sinh viên và người lao động thuê nhà [bên thuê nhà không phải là một hộ gia đình].

Cụ thể, đối với trường hợp bên thuê nhà có hợp đồng thuê nhà từ 12 tháng trở lên và có đăng ký tạm trú thì chủ nhà trực tiếp ký hợp đồng mua bán điện hoặc đại diện bên thuê nhà ký hợp đồng mua bán điện [có cam kết thanh toán tiền điện của chủ nhà].

Trường hợp thời hạn cho thuê nhà dưới 12 tháng và chủ nhà không thực hiện kê khai được đầy đủ số người sử dụng điện thì áp dụng giá bán lẻ điện sinh hoạt của bậc 3: Từ 101 200 kWh cho toàn bộ sản lượng điện đo đếm được tại công tơ.

Trường hợp chủ nhà kê khai được đầy đủ số người sử dụng điện thì Bên bán điện có trách nhiệm cấp định mức cho chủ nhà căn cứ vào sổ tạm trú hoặc chứng từ xác nhận tạm trú của cơ quan Công an quản lý địa bàn; cứ 04 người được tính là một hộ sử dụng điện để tính số định mức áp dụng giá bán lẻ điện sinh hoạt. Trongđó,01 người được tính là 1/4 định mức, 02 người được tính là 1/2 định mức, 03 người được tính là 3/4 định mức, 04 người được tính là 1 định mức. Khi có thay đổi về số người thuê nhà, chủ nhà cho thuê có trách nhiệm thông báo cho Bên bán điện để điều chỉnh định mức tính toán tiền điện.

Bên bán điện có quyền kiểm tra, yêu cầu bên mua điện xuất trình sổ đăng ký tạm trú hàng tháng để xác định số người tính số định mức khi tính toán hóa đơn tiền điện.

Trước Thông tư 25,Tập đoàn Điện lực Việt Nam và các đơn vị trực thuộcđangtriển khai theo Thông tư 16/2014/TT-BCT của Bộ Công Thương và chỉ đạo của Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Xuân Phúc vềchính sách giá điện cho công nhân, người lao động, sinh viên thuê nhà trọ.

Các tổng công ty Điện lực/Công ty Điệnlực đã tổ chức rà soát giá bán điện cho cho người thuê nhà; tuyên truyền rộng rãi trên các phương tiện thông tin đại chúng, báo đài địa phương và niêm yết hướng dẫn thực hiện giá bán điện cho người thuê nhà tại các điểm giao dịch, website; các khu công nghiệp, khu chế xuất,

Đồng thời, báo cáo và phối hợp với Sở Công Thương, chính quyền các địa phương tổ chức hướng dẫn, kiểm tra công tác áp giá bán điện tại các địa điểm cho thuê nhà tại địa phương.

EVN cũng xây dựng bổ sung module Quản lý bán điện cho công nhân sinh viên thuê nhà để ở trong Hệ thống thông tin quản lý khách hàng [CMIS] để phục vụ công tác theo dõi, báo cáo, giám sát thực hiện tại các đơn vị.

Video liên quan