Cảm ứng điện dung là công nghệ cảm ứng dựa trên những thay đổi của điện tích trên màn hình khi tay người chạm nhẹ vào.
Màn hình cảm ứng được sử dụng ngày càng nhiều trên các thiết bị điện tử, chúng ta có thể tìm thấy màn hình cảm ứng ở điện thoại, máy tính bảng, máy tính xách tay thậm chí là máy tính bàn hay nhiều thiết bị khác. Công nghệ cảm ứng phổ biến hiện nay chính là cảm ứng điện dung.
Ai đã mang màn hình cảm ứng đến gần hơn với con người?
Năm 2007, Apple thực hiện bước tiến quan trọng nhất trong công nghệ cảm ứng: iPhone ra mắt với trọng tâm là màn hình cảm ứng cỡ lớn [vào thời điểm đó]. Sự ra mắt của iPhone đã thay đổi hoàn toàn bộ mặt của ngành công nghiệp di động, dẫn tới sự ra mắt của các hệ điều hành di động khác như Android và Windows Phone. Và iPhone cũng chính là thiết bị tiên phong trong công nghệ cảm ứng điện dung.
Cảm ứng điện dung là gì?
Cảm ứng điện dung là công nghệ cảm ứng dựa trên những thay đổi của điện tích trên màn hình khi tay người, hoặc các vật có tích điện chạm nhẹ vào.
Về bản chất , cảm ứng điện dung có thể chia thành 2 loại: Một là cảm ứng đơn điểm, chỉ nhận được tối đa 1 chạm trong quá trình thao tác. Và hai là đa điểm [multi-touch]. Apple mặc dù không phải là hãng tạo ra hay đầu tiên sử dụng cảm ứng điện dung, nhưng đã làm cho công nghệ cảm ứng điện dụng trở nên nổi tiếng và đang dần tăng thị phần trong công nghệ màn hình cảm ứng.
Cấu tạo và cách thức hoạt động của màn hình cảm ứng điện dung
Màn hình cảm ứng điện dung sử dụng một tấm kiếng được phủ ion kim loại giúp cho ánh sáng đi qua nhiều hơn đến 90%. Nhờ đó mà hình ảnh hiển thị rõ ràng hơn. Lớp ion kim loại trên bề mặt kính sẽ tạo ra mạng lưới các tụ điện trên màn hình. Các tụ điện này sẽ bị mất điện tích khi tay người hay các vật có điện chạm vào, nhờ đó hệ thống chứa màn hình sẽ xác định được sự thay đổi này diễn ra ở đâu và tiến hành cách thao tác theo ý người sử dụng. Nhờ vậy, màn hình cảm ứng dạng này có thể được điều khiển bởi những "cái chạm" rất nhẹ từ ngón tay, tuy nhiên thường thì bạn không thể sử dụng được với đồ cứng hay đeo găng tay.
Màn hình cảm ứng điện dung có độ chính xác và tin cậy cao nên được dùng rộng rãi trong loại điện thoại và máy tính bảng hiện nay. Cảm ứng điện dung là không cần lực tác động lên lớp cảm ứng nên rất nhạy và cảm nhận được nhiều điểm cùng tại một thời điểm.
Ưu và nhược điểm của cảm ứng điện dung
Ưu điểm:
+ Màn hình có thể chống trầy, chống mồ hôi và bụi bẩn.
+ Cảm ứng điện dung là cảm ứng dựa vào sự tích điện ở bàn tay và điểm chạm trên màn hình nên nhẹ nhàng, nhanh và nhạy hơn.
+ Có thể phát triển đa điểm.
+ Tuổi thọ của màn hình cao.
+ Cho độ sáng tốt hơn.
Nhược điểm:
+ Chi phí cao.
+ Không thể sử dụng những vật cứng để chạm vào, như cây bút, cây tăm...hoặc khi đeo găng tay cũng không thể tác động.
Thiết bị nào sử dụng công nghệ cảm ứng điện dung?
Với ưu điểm nhanh, nhạy và chính xác cao của mình, màn hình cảm ứng điện dung đang ứng dụng rất nhiều ở các lĩnh vực khác nhau. Bên cạnh đó, việc hỗ trợ tốt các thao tác phức tạp như kéo, thả, lật và cảm ứng đa điểm cũng tạo nên sự thành công cho công nghệ cảm ứng này. Đặc biệt, chúng đang là công nghệ cảm ứng dẫn đầu trong thế giới của các thiết bị giải trí cầm tay mà điển hình là smartphone.
+ Trên tất cả các sản phẩm điện thoại Apple như: iPhone, iPad
+ Điện thoại cao cấp của các hãng như Samsung, HTC, LG, Oppo, Sony, Asus…
+Kể từ Windows 8, Microsoft cũng đã phát triển hệ điều hành với trọng tâm là màn hình cảm ứng, dẫn tới sự ra mắt của một loạt model laptop lai tablet [laptop có màn hình cảm ứng, bàn phím rời].
Xem thêm
Tiêu chuẩn IP trên các dòng smartphone chống nước
Chụp ảnh HDR là gì?
DienmayXANH.com
Rất nhiều đồ dùng hàng ngày của chúng ta có gắn tụ điện, ví dụ như quạt điện, tivi, tủ lạnh, stăcte của đèn ống,… đều có gắn thiết bị này.
Vậy câu hỏi đặt ra là, tụ điện là gì? tụ điện có tác dụng gì và công thức tính điện dung của tụ điện được viết như thế nào? bài viết này chúng ta sẽ đi tìm hiểu về các loại tụ điện thông dụng để giải đáp câu hỏi trên.
I. Tụ diện
Bạn đang xem: Tụ điện là gì? Tụ điện có tác dụng gì? Công thức tính điện dung của tụ điện – Vật lý 11 bài 6
1. Tụ điện là gì? tác dụng của tụ điện.
– Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.
– Tác dụng của tụ điện: dùng để chứa điện tích [tích và phóng điện trong mạch điện].
– Tụ điện phẳng có 2 bản tụ là 2 tấm kim loại phẳng có kích thước lớn đặt đối diện nhau, song song với nhau.
– Ký hiệu của tụ điện trên sơ đồ mạch điện:
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.
II. Điện dung của tụ điện
1. Định nghĩa, công thức tính 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 dung 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 tụ.
2. Đơn vị của 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 10-12 F đến 10-16 F.
1 μF = 1.10-6 F
1 nF = 1.10-9 F
1 pF = 1.10-12 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: tụ không khí, tụ giấy, tụ mica, tụ sứ, tụ gốm,… Ngoài ra, tụ có điện dung thay đổi được gọi là tụ xoay.
* Lưu ý: Với mỗi tụ điện có 1 hiệu điện thế giới hạn, nếu khi sử dụng mà đặt vào 2 bản tụ hiệu điện thế lớn hơn hiệu điện thế giới hạn này thì điện môi giữa 2 bản bị đánh thủng [tụ điện bị 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 trong tụ điện.
– Công thức tính năng lượng của điện trường trong tụ điện:
III. Bài tập về 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:
– 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.
– Nhiệm vụ: 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
* Bài 2 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:
– Để tích điện cho tụ điện, 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.
* Bài 3 trang 33 SGK Vật Lý 11: Điện dung của tụ điện là gì?
* Lời giải:
– 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.
* Bài 4 trang 33 SGK Vật Lý 11: Năng lượng của một tụ điện tích điện là dạng năng lượng gì?
* Lời giải:
– 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.
* Bài 5 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:
• Chọn đáp án: D. C không phụ thuộc vào Q và U.
– Điện dung của tụ điện được tính bởi công thức:
⇒ C chỉ phụ thuộc vào cấu tạo của tụ điện, không phụ thuộc vào Q và U ⇒ Câu D đúng.
* Bài 6 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:
• 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.
* Bài 7 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:
a] Trên vỏ một tụ điện có ghi 20 μF – 200 V
→ C = 20 μF = 20.10-6 F, 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] = 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]
Đáp án: a] Q = 24.10-4 [C];
b] Qmax = 4.10-3 [C];
* Bài 8 trang 33 SGK Vật Lý 11: Tích điện cho một tụ điện có điện dung 20 μF 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:
a] Điện tích của tụ điện: q = C.U = 20.10-6.60 = 12.10-4C.
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 = 0,001.12.10-4 . 60 = 72.10-6J
c] Điện tích tụ q’ = q/2 = 6.10-4C.
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 = 36.10-6J
Đáp án: a] q = 12.10-4C;
b] A = 72.10-6J;
c] A’= 36.10-6J
Đến đây các em đã biết được Tụ điện là gì? Tụ điện có tác dụng gì? các loại tụ điện thường gặp và công thức tính điện dung của tụ điện,… đồng thời qua nội dung hướng dẫn giải bài tập, THPT Sóc Trănghy vọng các em đã hiểu rõ để vận dụng ở các bài học tiếp sau này.
|
¤ Các bài viết cùng chương xem nhiều: ¤ Các bài viết khác cần xem: |
Đăng bởi: THPT Sóc Trăng
Chuyên mục: Giáo Dục
Bản quyền bài viết thuộc trường trung học phổ thông Sóc Trăng. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận.
Nguồn chia sẻ: Trường THPT Thành Phố Sóc Trăng [thptsoctrang.edu.vn]