Hiện đại cũng hại điện, nhưng phải nói, dòng điện chính là khám phá lớn của nhân loại!!! Đêm được sáng, ngày được mát, chiều thấy bình yên. Tuy đã hằn sâu vào đời sống con người, nhưng không phải ai cũng có một kiến thức tốt về nó.
Có lẽ bạn cảm thấy phức tạp khi nghe các lý thuyết nhàm chán trên giảng đường? Hay những video bài giảng mang kiến thức qua phức tạp? Tôi tin rằng bài viết này sẽ giúp bạn nắm rõ về dòng điện một cách nhanh nhất và dễ hiểu nhất.
Dòng điện là gì?
“Dòng điện” Hẳn khi nghe đến từ này, bạn sẽ có một khái niệm khá trìu tượng nảy ra trong đầu. Nhưng tôi tin rằng bạn biết đi cùng với nó là năng lượng, thứ giúp các thiết bị hoạt động. Có thể nói rằng bạn biết về nó, nhưng cũng không biết về nó. Vì vậy, sao chúng ta không bắt đầu tìm hiểu ngay nhỉ?
Khái niệm dòng điện là gì?
“Dòng”…. Dòng nước chảy trên một con sông, dòng xe chạy trên một con đường, dòng khí chảy trong một đường ống…. Thế còn dòng điện là gì? Liệu chăng có phải ngẫu nhiên mà người Việt ta gọi nó với chữ “dòng”?
Đối với dòng nước chảy trên một ống nước, bản chất của chúng là các hạt nước di chuyển trong đường ống đó.
Đó là một dòng gồm các hạt mang điện tích như ion hoặc electron di chuyển theo một hướng nhất định trên vật dẫn điện (dây điện, kim loại, không khí,…).
Đơn vị đo cường độ dòng điện là gì?
Thứ nhất, ta cần phải biết cường độ dòng điện là gì. Hãy so sánh với giao thông, khi ở giờ cao điểm, bạn sẽ phải thốt lên “đông‼!”, còn khi trống vắng sẽ là “thoáng” phải không nào?
Hãy tưởng tượng dây điện như một con đường, và các hạt mang điện tích là xe cộ. Mật độ các hạt mang điện tích lưu thông trên đường dây đó chính là cường độ dòng điện. Nếu có nhiều hạt mang điện tích chạy trên dây dẫn, ta sẽ nói rằng cường độ dòng điện lớn và đương nhiên cũng ngược lại.
Bên cạnh đó, nếu con đường có nhiều ổ gà, ổ voi, hay các chướng ngại vật. Hẳn xe cũng sẽ chạy chậm hơn phải không nào? Điều này cũng tương tự khi dây dẫn điện làm từ vật liệu kém dẫn đến việc cản trở dòng điện chạy từ đó làm giảm cường độ dòng điện. Kế đó, ký hiệu của dòng điện là I. Và đơn vị của dòng điện là Ampe, được ký hiệu là A.
Xu hướng di chuyển của các hạt điện tích.
Khi ta di chuyển hai đầu nam châm có cùng điện tích, hiển nhiên chúng sẽ đẩy nhau. Nhưng đối với hai đầu khác điện tích, chúng sẽ dính chặt lấy nhau. Đối với các hạt điện tích cũng vậy, các hạt điện tích âm (-) tự do sẽ có xu hướng bị “hấp dẫn” bởi những hạt điện tích dương (+).
Trong hệ thống dây dẫn điện cũng không thể tránh khỏi hiện tượng ấy, và đó là cách thức mà dòng điện được tạo ra. Nhưng trước tiên, ta phải tìm hiểu về “điện áp”.
Điện áp là gì?
Khi nối thông hai bồn nước với mức nước khác nhau, bạn sẽ nhận ra điều gì khi quan sát? Nước sẽ từ bồn có lượng nước cao chảy xuống bồn có lượng nước thấp phải không nào?
Dòng điện cũng thế. Ta gọi sự chênh lệch này là chênh áp. “Áp” ở đây chính là “áp lực” đấy, ta hiểu “điện áp” là “áp lực dòng điện” Và cũng giống như hai bồn nước kia, ở một nơi có áp lực cao hơn, khi được kết nối tới một điểm thoáng hơn bằng dây dẫn điện, các hạt điện tích sẽ “đổ dồn” về đó.
Dòng điện sẽ chạy từ nơi có điện áp cao đến nơi có điện áp thấp. Hiện tượng này sẽ tiếp tục diễn ra cho đến khi điện tích được trung hòa.
Ta thể hiện độ lớn của điện áp bằng một con số. Nó có đơn vị đo được ký hiệu là V (Volt) và tên gọi tiếng anh của điện áp là Voltage. Ví dụ: 5V, 24V, 48V, 110v…. Thỉnh thoảng bạn sẽ thấy chúng được ký hiệu thêm là 220VAC hoặc 24VDC. Hai chữ cái cuối thể hiện chúng là dòng điện xoay chiều hay một chiều.
Hiệu điện thế là gì? Giải thích đơn giản cùng cách tính hiệu điện thế.
Hiệu điện áp và hiệu điện thế đều là một khái niệm chung! Với từ “hiệu”, phiên âm Hán Việt tức là “trừ”. Khái niệm này biểu thị việc trừ một giá trị điện áp của một điểm cho một điểm khác. Ví dụ: Hiệu điện thế/ điện áp giữa hai dây có điện áp lần lượt là 24V và 0,5V.
Giá trị hiệu điện thế giữa hai điểm càng cao thì biểu hiện điều gì? Giả sử một điểm A với giá trị điện áp là VA= 48V, điểm B giá trị điện áp là VB= 24V và điểm O có giá trị điện áp là VO= 0V.
Ta có hiệu điện thế giữa hai điểm AO: UAO= VA – VO = 48V – 0V = 48V.
Ta có hiệu điện thế giữa hai điểm BO: UAO= VB – VO = 24V – 0V = 24V.
Bạn nhận ra điều gì? Sự chênh lệch điện áp giữa AO lớn hơn BO phải không nào? Nếu ở xem hai điểm A và B là hai bồn nước, lượng nước chảy vào bồn trống (điểm O) từ bồn nào sẽ nhanh và mạnh hơn? Từ bồn/điểm A‼!
Như vậy ta có thể kết luận cơ bản rằng nếu sự chênh lệch điện áp giữa hai điểm càng cao, dòng điện có thể phát sinh ở hai điểm đó sẽ càng lớn.
Điện trở là gì?
Bạn đoán đúng rồi đấy! “Trở” ở đây chính là “cản trở”, điện trở là sự cản trở dòng điện. Khi các “điện tích” di chuyển trong dây dẫn bị cản trở, làm sự di chuyển chậm lại hoặc giảm mật độ lưu thông, hay nói cách khác dòng điện bị giảm ta nói rằng có “điện trở xuất hiện”. Một mặt ngược lại, điện trở xuất hiện sẽ làm giảm dòng điện.
Điện trở có thể xuất hiện trong hệ thống điện một cách có chủ đích hoặc không có chủ đích bởi người thiết kế. Một số dạng điện trở tồn tại có thể nói đến chính là: bản thân dây dẫn cũng có một điện trở nhỏ, các thiết bị đều tiêu thụ điện nên chúng có điện trở, hoặc một linh kiện đặc dụng để cản trở dòng điện “điện trở”….
Bối rối phải không nào? Để tôi tóm tắt lại nhé. Điện trở có thể hiểu theo những nghĩa sau:
Điện trở: Là một khái niệm về sự cản trở dòng điện, khiến chúng yếu đi.
Điện trở (linh kiện điện tử, con điện trở,…): Là một linh kiện điện tử chuyên biệt với chức năng cản trở dòng điện nhằm bảo vệ các linh kiện khác.
Đơn vị thể hiện độ lớn của điện trở: Là một giá trị biểu thị khả năng trong đặc tính cản trở dòng điện của một linh kiện hoặc hiện tượng. Được gọi là Ohm ký hiệu là Ω. Ví dụ: 220Ω, 330Ω, 2000Ω.
Điều kiện để có dòng điện là gì?
Bạn đã nắm được các khái niệm cơ bản, nhưng vẫn chưa biết cách tạo ra dòng điện? Chúng tôi xin giải thích như sau.
Những điều kiện để có dòng điện là:
Ta phải thỏa được các điều kiện sau các điều kiện sau:
- Phải có sự chênh lệch điện áp giữa hai điểm.
- Hai điểm ấy phải được kết nối với nhau.
- Vật kết nối phải có đặc tính dẫn điện tốt, điện trở không quá cao.
- Ngoài ra còn một số cách khác để tạo ra dòng điện mà chúng tôi sẽ hẹn khi khác chia sẻ với các bạn.
Công thức tính cường độ dòng điện là gì?
Có vẻ bạn đã hình dung ra được một mối liên hệ giữa 3 giá trị hiệu điện thế, dòng điện, điện trở. Ta có thể biểu thị sự liên hệ đó thông qua tam giác định luật Ohm:
Mối liên hệ giữa ba giá trị đó được biểu thị qua phương trình toán học như sau:
I=U/R
Với:
I – Là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn điện, đơn vị là A (ampe).
U – Hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn điện, đơn vị là V (volt).
R – Giá trị điện trở trên dây dẫn điện, đơn vị là Ω (Ohm).
Từ công thức I=U/R, ta có thể suy ra được cách tính giá trị hiệu điện thế và điện trở cho bài toán:
U = I.R
R = U/I
Ví dụ tính cường độ dòng điện:
Biết rằng giá trị điện trở trên dây dẫn là 100 Ω, điện áp hai đầu dây dẫn lần lượt là 48V và 12V. Tính giá trị cường độ dòng điện và xác định chiều dòng điện.
Giải:
Đầu tiên ta cần biết được giá trị hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây U12.
U12 = V1 – V2 = 48V – 12V = 36V.
Kế đó ta áp dụng định luật Ohm vào:
I = U12 / R = 36 / 100 = 0,36 A.
Do dòng điện sẽ chạy từ nơi có điện áp cao xuống nơi có điện áp thấp nên chiều sẽ bắt đầu chạy từ V1=48V đến V2=12V.
Tổng kết.
Như vậy, qua bài đọc bạn đã nắm được các khái niệm cơ bản. Chúng tôi xin tóm tắt lại như sau:
Dòng điện – Dòng chảy của các điện tích tự do. Được ký hiệu là I. Đơn vị đo là A(Ampe).
Điện áp – Áp lực lên các điện tích tự do. Được ký hiệu là V. Đơn vị đo giá trị điện áp là V(Volt).
Hiệu điện thế – Là sự chênh lệch giữa điện áp ở 2 điểm. Được tính bằng cách trừ hai điện áp cho nhau. Được ký hiệu là U. Đơn vị của hiệu điện thế cũng là V.
Điện trở – Là giá trị cản trở dòng điện. Nhưng thường được hiểu là “linh kiện điện trở” với tác dụng cản trở dòng điện. Điện trở khiến dòng điện yếu đi. Được ký hiệu là R. đơn vị đo giá trị điện trở là Ω(Ohm).
Công thức tính giá trị dòng điện: I = U/R.
Chúng tôi mong bạn đã có được thông tin đang tìm kiếm. Chúc bạn may mắn trên con đường chinh phục kiến thức của mình. Chào thân ái và hẹn gặp lại ở bài đọc sau ♥♥♥♥♥♥♥♥♥♥♥♥.
Website: huphaco.vn
