Dòng điện là gì? Tuy là câu hỏi đơn giản, nhưng thực sự là mỗi người một ý. Đến những người đi làm rồi, nhiều khi được hỏi lại cũng cảm thấy rất mơ hồ.
Vậy chúng ta hãy tìm hiểu lại với một cái nhìn khác hơn nhé!
Tóm Tắt Nội Dung
Dòng điện là gì
Điện liên quan đến sự hiện diện của điện tích, cũng như dòng chảy của những điện tích đó như một dòng điện. Dòng điện là dòng mang điện tích, thường là các electron hoặc các nguyên tử thiếu điện tử. Biểu tượng phổ biến cho dòng điện là chữ in hoa I. Các nhà vật lý coi dòng điện chảy từ dương sang âm; đây được gọi là dòng điện thông thường hoặc dòng điện Franklin.
Mặc dù, phần nhỏ các hạt nguyên tử khác có thể có điện tích, nhưng chúng ta thường coi các proton và electron là các hạt tích điện chính. Proton có điện tích dương (+) và electron có điện tích âm (-). Hầu hết, khi nói đến điện đều liên quan đến điện tử.
Có ba loại điện chính, đó là:
- Một loại là tĩnh điện, là sự hiện diện của điện tích dương (+) hoặc âm (-) trong hoặc trên một vật thể, thường là vật liệu không dẫn điện.
- Dạng điện thứ hai là dòng chảy hoặc chuyển động của các electron tự do thông qua một vật liệu dẫn điện, chẳng hạn như dây kim loại, hướng tới một khu vực có điện tích dương. Dòng điện tử này có thể theo một chiều là dòng điện một chiều (DC) hoặc nó có thể luân phiên qua lại như dòng điện xoay chiều (AC).
- Dạng thứ ba là sự chuyển động của các hạt tích điện qua chân không hoặc gần chân không.
Ký hiệu dòng điện
Dòng điện thường được ký hiệu bằng chữ I, từ chữ tiếng Pháp Intensité, nghĩa là cường độ.
Tác dụng của dòng điện
Có ba tác dụng chính của dòng điện, nhiệt, từ trường và hóa học.
- Tác dụng làm nóng của dòng điện: Khi dòng điện đi qua một dây dẫn, nó làm tăng nhiệt độ của dây dẫn. Đây được gọi là hiệu ứng làm nóng của dòng điện. Nhiều thiết bị điện hoạt động dựa trên hiệu ứng làm nóng của dòng điện, ví dụ: bóng đèn điện, máy nước nóng, bàn ủi điện, …
- Tác dụng từ của dòng điện: Khi dòng điện đi qua một dây dẫn, từ trường được tạo ra xung quanh dây dẫn. Đây được gọi là hiệu ứng từ của dòng điện. Các thiết bị hoạt động trên hiệu ứng từ của dòng điện là: động cơ điện và nam châm điện.
- Tác dụng hóa học của dòng điện: Năm 1800, một nhà hóa học người Anh, William Nicholson đã chỉ ra rằng khi các điện cực được ngâm trong nước và dòng điện được truyền qua nước; sinh ra các bong bóng oxy và hydro. Bong bóng oxy được hình thành ở điện cực nối với cực dương. Bong bóng hydro được hình thành ở điện cực nối với cực âm. Khi dòng điện được truyền qua dung dịch dẫn điện, một số phản ứng hóa học diễn ra trong dung dịch. Đây được gọi là hiệu ứng hóa học của dòng điện. Một số tác dụng hóa học của dòng điện như sau:
- Bong bóng khí có thể được hình thành tại các điện cực.
- Cặn của kim loại có thể được nhìn thấy trên các điện cực.
- Làm thay đổi màu của dung dịch.
Cường độ dòng điện là gì
Trước giờ khi nói đến cường độ dòng điện, chúng ta đều học đều hiểu theo cùng một cách là:
Cường độ dòng điện là đơn vị quy ước số lượng điện tích đi qua tiết diện vật dẫn trong một đơn vị thời gian. Là một đại lượng đặc trưng cho độ mạnh hay yếu của dòng điện.
Vậy các bạn thử xem phát biểu bên dưới có đúng hay không nhé!
Cường độ dòng điện là dòng điện (dòng) của các electron được đẩy qua ma trận (cấu trúc nguyên tử) của một dây dẫn (dây) bằng điện áp.
Để sản xuất điện gia dụng và thương mại, một nam châm được truyền qua một dây dẫn … hay cụ thể hơn là qua một cuộn dây … khiến các electron bị lỏng khỏi quỹ đạo … và bắt đầu nhảy từ nguyên tử sang nguyên tử theo dòng điện các electron được đẩy xuống dây.
Quá trình này được gọi là cảm ứng từ … và là phương pháp được phát minh để tạo ra dòng điện xoay chiều (AC) được tìm thấy trên lưới điện.
Từ trường càng mạnh, điện áp càng cao. Nhiều điện áp hơn có nghĩa là nhiều lực đẩy các electron hơn … đó là cơ sở để truyền tải và phân phối điện xoay chiều.
Đơn vị cường độ dòng điện
Cường độ dòng điện có đơn vị là A (ampe).
Do điện tích được đo bằng coulomb và thời gian tính bằng giây, nên đơn vị của dòng điện là coulomb/Sec (C/s) hoặc ampe (A). Các ampe là đơn vị SI của vật dẫn. Chữ I là ký hiệu của dòng điện.
Do đó, một dây dẫn được cho là mang dòng điện 1 ampe khi điện tích chạy qua nó với tốc độ 1 coulomb mỗi giây.
Công thức tính cường độ dòng điện
Theo công thức tính cường độ dòng điện thì:
Với:
- I : là cường độ dòng điện, đơn vị là A (ampe)
- Δq : là điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn (C)
- Δt : là khoảng thời gian điện lượng dịch chuyển (s)
Quy ước chiều dòng điện
Hướng của từ trường và hướng của dây sẽ xác định hướng của dòng điện qua dây. Theo quy ước, hướng của từ trường là từ N (bắc) đến S (nam).
Nhiều năm trước, Benjamin Franklin đã định nghĩa hướng của dòng điện là đi từ dương (+) đến âm (-). Vào thời điểm đó, các nhà khoa học không nhận thức được sự tồn tại của các electron tích điện âm và vai trò của chúng trong dòng điện.
Do đó theo quy ước, dòng điện đi từ dương (+) đến âm (-). Nhưng lưu ý rằng trong thực tế, các electron tích điện âm di chuyển theo hướng ngược lại với dòng điện. Các electron chuyển từ âm (-) sang dương (+).
Bạn sẽ chỉ cần nhớ rằng các electron di chuyển theo hướng ngược lại so với quy ước cho hướng của dòng điện.
Đo cường độ dòng điện bằng dụng cụ gì
Dòng điện có thể được đo trực tiếp bằng điện kế, nhưng phương pháp này liên quan đến việc ngắt mạch điện, đôi khi không thuận tiện.
Dòng điện cũng có thể được đo mà không ngắt mạch bằng cách phát hiện từ trường liên quan đến dòng điện. Một số kỹ thuật khác nhau để đo dòng điện trên mạch, thiết bị như:
- Dùng điện trở shunt
- Cảm biến Hall đo dòng điện
- Máy biến áp (tuy nhiên không thể đo DC)
- Cảm biến từ trường điện trở
- Cuộn dây Rogowski
- Ampe kìm…
Sau đây là phần nội dung tổng hợp những câu hỏi về chủ đề “dòng điện là gì” mà chúng ta thường bắt gặp nhất. Cùng xem thử có câu hỏi mà bạn đang thắc mắc hay không nè!
Dòng điện một chiều là gì
Dòng điện một chiều là dòng chảy một chiều hoặc chuyển động của các hạt mang điện (thường là các electron). Cường độ của dòng điện có thể thay đổi theo thời gian, nhưng hướng di chuyển chung vẫn giữ nguyên ở mọi thời điểm.
Nguồn của dòng điện một chiều bao gồm nguồn điện, pin điện hóa học và pin, và pin và pin quang điện. Pin và các nguồn khác nhau của dòng điện dc tạo ra một điện áp không đổi. Điều này được gọi là dòng điện dc thuần và có thể được biểu thị bằng một đường thẳng, nằm ngang trên biểu đồ điện áp theo thời gian.
Dòng điện ac là gì
Dòng điện xoay chiều AC có chiều và cường độ biến đổi theo thời gian, những thay đổi này thường tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định.
Điện xoay chiều AC là loại điện thường được sử dụng trong các gia đình và doanh nghiệp trên toàn thế giới.
Trong khi dòng điện DC chạy theo một hướng thông qua dây dẫn, điện AC xoay chiều theo hướng chuyển động qua lại. Hướng thay đổi giữa 50 và 60 lần mỗi giây, tùy thuộc vào hệ thống điện của mỗi quốc gia.
Điện xoay chiều được tạo ra bởi một máy phát điện xoay chiều, xác định tần số.
Điều đặc biệt về điện xoay chiều là điện áp có thể dễ dàng thay đổi, do đó làm cho nó phù hợp hơn cho việc truyền tải đường dài hơn so với điện một chiều.
Dòng điện không đổi là gì
Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không đổi theo thời gian. Cường độ dòng điện khôn g đổi được tính theo công thức:
Trong đó:
- q: là điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t
- t: là thời gian q dịch chuyển
Dòng điện định mức là gì
Dòng điện định mức là dòng điện mà thiết bị hoặc máy đã được thiết kế. Ví dụ: nếu một máy phát được định mức cho 500 Ampe, điều đó có nghĩa là kích thước dây dẫn và các bộ phận làm mát của nó đã được thiết kế đủ để máy có thể cung cấp 500 ampe liên tục.
Lý do tại sao nó quan trọng trong ứng dụng công nghiệp là bởi vì dòng điện định mức xác định công suất của động cơ hoặc máy phát để điều khiển tải. Nếu tải tiêu thụ quá dòng so với dòng định mức, động cơ hoặc máy phát sẽ không nổ hoặc ngừng hoạt động nhưng sẽ có tổn thất hệ số công suất, tải điều khiển không hiệu quả và cuộn dây có thể bị hao mòn.
Dòng điện xung là gì
Dòng điện xung hay tín hiệu xung điện là tín hiệu điện áp hay dòng điện biến đổi theo thời gian một cách rời rạc (tức không liên tục). Tín hiệu xung có thể là một dãy theo xung tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ lặp lại, hay chỉ là một xung đơn xuất hiện một lần, có cực tính (- âm, + dương) hoặc cực tính thay đổi.
Dòng điện xung thường được áp dụng trong công việc trị liệu. Chúng có các tác dụng như:
- Tác dụng giảm đau và giảm trương cơ, thư giãn cơ
- Tác dụng kích thích thần kinh cơ, làm tăng dẫn truyền thần kinh…
Tần số dòng điện là gì
Tần số của dòng điện là số lần của dạng sóng được lặp lại mỗi giây trong một chu kỳ và được đo bằng hertz (Hz). Điện AC có dạng sóng hình sin và tần số 50Hz, tức là nó lặp lại 50 lần mỗi giây. Dạng sóng tần số cao hơn lặp lại nhiều lần hơn mỗi giây;
Ví dụ: tần số của dòng điện trong hình trên gấp bốn lần tần số của dòng điện trong hình dưới.
Dòng điện ac và dc là gì
Dòng điện là dòng chảy của các hạt tích điện, hay cụ thể là dòng điện tử trong trường hợp AC và DC. Sự khác biệt cơ bản giữa dòng điện AC và DC là hướng của dòng chảy. Dòng điện DC không đổi và di chuyển theo một hướng.
Một cách đơn giản để hình dung ra sự khác biệt là xem xét chúng trên biểu đồ.
- Khi thể hiện trên biểu đồ, dòng điện một chiều trông giống như một đường thẳng.
- Dòng điện xoay chiều trên đồ thị tạo ra một mô hình hình sin hoặc giống như sóng.
Điều này là do AC thay đổi theo thời gian trong sự lặp lại của dao động. Đường cong lên cho thấy dòng điện chạy theo chiều dương và đường cong xuống biểu thị chu kỳ thay thế trong đó dòng điện di chuyển theo chiều âm. Quá trình lặp lại này tạo nên tên gọi của nó, dòng điện xoay chiều.
Dòng điện phuco là gì
Theo Wiki có giải thích như sau:
“Dòng điện Foucalt (hay còn gọi là dòng điện xoáy) là hiện tượng dòng điện sinh ra khi ta đặt một vật dẫn điện vào trong một từ trường biến đổi theo thời gian hay vật dẫn chuyển động cắt ngang từ trường. Nhà vật lý người Pháp Léon Foucault (1819-1868) là người đầu tiên đã chứng minh sự tồn tại của các dòng điện cảm ứng trong vật dẫn nhờ tác dụng của một từ thông biến thiên.
Nguyên nhân vật lý gây nên dòng điện Foucault chính là lực Lorentz hay lực điện tương đối tính tác động lên các hạt tích điện có thể chuyển động tự do trong vật dẫn.
Dòng điện Foucault luôn chống lại nguyên nhân gây ra nó, theo định luật Lenz. Nó tạo ra một cảm ứng từ có từ thông ngược nhằm chống lại sự biến thiên của từ thông đã tạo ra nó; hoặc tương tác với từ trường tạo ra nó gây ra lực cơ học luôn chống lại chuyển động của vật dẫn.
Dòng điện Foucault cũng là một hiệu ứng vật lý, trong nhiều hiệu ứng liên quan đến cảm ứng điện từ, có nhiều ứng dụng hay ý nghĩa thực tiễn. Nó cũng có chung bản chất với hiệu ứng bề mặt trong các dây dẫn điện xoay chiều.”
Bài viết đã cố gắng trình bày hầu hết các câu hỏi thường xuyên gặp trên mạng. Nhưng chắc hẳn vẫn còn rất nhiều câu hỏi cần được giải đáp.
Rất mong sau bài viết này, chúng ta hãy cùng nhau thảo luận chia sẻ thêm những vấn đề về “dòng điện là gì” nhé! Cảm ơn bạn đọc.
BÀI VIẾT LIÊN QUAN