Nếu đặt vào hai bản cực dẫn điện của tụ điện một điện áp thì các bản cực này sẽ tích các điện tích trái dấu. Khoảng không gian này sẽ tích lũy một điện trường, điện trường này phụ thuộc vào điện dung của tụ điện.
Công thức tính[sửa|sửa mã nguồn]
Vậy, điện dung là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện, được tính theo công thức
C
=
q
U
{displaystyle C={frac {q}{U}}}
C
=
d
q
d
U
{displaystyle C={frac {dq}{dU}}}
Công thức tính điện dung của tụ điện có cấu trúc đặc biệt quan trọng[sửa|sửa mã nguồn]
Với C là điện dung của tụ điện (F), ε là hằng số điện môi của lớp cách điện giữa hai bản tụ, ε₀, k là hằng số điện với
ε
=
1
4
π
k
{displaystyle varepsilon _{0}={frac {1}{4pi k}}}
k
≈
9.10
9
N
m
2
C
2
{displaystyle kapprox 9.10^{9}{frac {Nm^{2}}{C^{2}}}}
Tụ điện phẳng[sửa|sửa mã nguồn]
C = ε ε 0 S d = ε S 4 π k d { displaystyle C = { frac { varepsilon varepsilon _ { 0 } S } { d } } = { frac { varepsilon S } { 4 pi kd } } }
- d là chiều dày của lớp cách điện hay khoảng cách giữa hai bản tụ (m).
- S là diện tích bản tụ (m²).
Tụ điện trụ
[sửa|sửa mã nguồn]
C = 2 π h ε 0 ln R 2 R 1 { displaystyle C = { frac { 2 pi h varepsilon _ { 0 } } { ln { frac { R_ { 2 } } { R_ { 1 } } } } } }
- h là chiều cao của bản tụ (m).
- R₁ là bán kính tiết diện mặt trụ trong, R₂ là bán kính tiết diện mặt trụ ngoài.
Tụ điện cầu
[sửa|sửa mã nguồn]
C = 4 π ε 0 R 1 R 2 R 2 − R 1 { displaystyle C = { frac { 4 pi varepsilon _ { 0 } R_ { 1 } R_ { 2 } } { R_ { 2 } – R_ { 1 } } } }
- R₁ là bán kính mặt cầu trong, R₂ là bán kính mặt cầu ngoài.
Điện dung của một bộ tụ điện[sửa|sửa mã nguồn]
Ghép song song:
C
=
Σ
C
i
{displaystyle C=Sigma C_{i}}
Ghép nối tiếp:
1
C
=
Σ
1
C
i
{displaystyle {frac {1}{C}}=Sigma {frac {1}{C_{i}}}}
Dung kháng của tụ điện[sửa|sửa mã nguồn]
Dung kháng của tụ điện: Zc = 1/ωC = 1/2πfC
Đối với tụ điện lý tưởng không có dòng qua hai tấm bản cực tức là tụ điện không tiêu thụ hiệu suất. Nhưng thực tiễn vẫn có dòng từ cực này qua lớp điện môi đến cực kia của tụ điện, vì thế trọng tụ có sự tổn hao hiệu suất. Thường sự tổn hao này rất nhỏ và người ta thường đo góc tổn hao ( tgδ ) của tụ để nhìn nhận tụ điện .Để thống kê giám sát, tụ điện được đặc trưng bởi một tụ điện lý tưởng và một thuần trở mắc tiếp nối đuôi nhau nhau ( so với tụ có tổn hao ít ) hoặc mắc song song với nhau ( so với tụ có tổn hao lớn ), trên cơ sở đó xác lập góc tổn hao của tụ .
- Tipler, Paul (1998). Physics for Scientists and Engineers: Vol. 2: Electricity and Magnetism, Light (4th ed.). W. H. Freeman. ISBN 1-57259-492-6
- Serway, Raymond; Jewett, John (2003). Physics for Scientists and Engineers (6 ed.). Brooks Cole. ISBN 0-534-40842-7
- Saslow, Wayne M.(2002). Electricity, Magnetism, and Light. Thomson Learning. ISBN 0-12-619455-6. See Chapter 8, and especially pp. 255–259 for coefficients of potential.
