Máy tính điện tích tụ điện là gì?
Công cụ này giúp bạn tính lượng điện tích được tích trữ trong một tụ điện dựa trên công thức cơ bản \(Q = C \times V\), trong đó Q là điện tích (đơn vị coulomb), C là điện dung (đơn vị farad) và V là điện áp giữa hai bản tụ. Ngoài ra, công cụ còn hiển thị điện tích quy đổi sang microcoulomb cùng năng lượng tích trữ trong tụ — rất tiện lợi khi thiết kế mạch điện tử, làm thí nghiệm trong phòng lab hay giải bài tập vật lý.
Cách sử dụng
Nhập giá trị điện dung và chọn đơn vị tương ứng (F, mF, µF, nF hoặc pF). Trên thực tế, các tụ điện thường được ghi theo microfarad hoặc picofarad, vì vậy hãy chọn đúng đơn vị in trên thân tụ. Sau đó nhập điện áp đặt vào hai đầu tụ (tính bằng volt), kết quả điện tích tích trữ sẽ hiện ra ngay lập tức.
Giải thích công thức
Một tụ điện tích trữ điện tích tỉ lệ thuận với điện áp đặt vào: $$Q = C \cdot V$$ Điện dung C cho biết tụ giữ được bao nhiêu điện tích trên mỗi volt. Năng lượng tích trữ được tính theo công thức $$E = \tfrac{1}{2} \cdot C \cdot V^{2}$$ — đây chính là lý do vì sao một tụ điện đã nạp đầy có thể phóng ra một xung năng lượng tức thời rất mạnh.
Ví dụ minh họa
Giả sử bạn có một tụ điện 100 µF được nạp đến điện áp 12 V. Trước tiên hãy đổi đơn vị: 100 µF = 0,0001 F. Khi đó $$Q = 0{,}0001 \times 12 = 0{,}0012 \text{ C}$$ tương đương 1.200 µC. Năng lượng tích trữ là $$E = \tfrac{1}{2} \times 0{,}0001 \times 12^{2} = 0{,}0072 \text{ J}$$
Câu hỏi thường gặp
Điện tích được đo bằng đơn vị nào? Đơn vị là coulomb (C). Một coulomb bằng lượng điện tích di chuyển qua khi có dòng điện 1 ampe chạy trong 1 giây.
Điện áp có bắt buộc phải là số dương không? Chỉ độ lớn mới quan trọng; điện áp âm chỉ đơn giản có nghĩa là dấu của điện tích bị đảo ngược.
Vì sao công thức năng lượng lại bình phương điện áp? Bởi vì khi điện tích tích tụ dần thì điện áp cũng tăng theo, nên công trung bình thực hiện trên mỗi đơn vị điện tích chỉ bằng một nửa điện áp cuối cùng, dẫn đến công thức \(E = \tfrac{1}{2}CV^{2}\).
