Dòng điện xoay chiều là gì? Thông số và ứng dụng

Trong chuỗi bài viết tìm hiểu về điện năng thì chúng ta tiếp tục đến với dòng điện xoay chiều. Đây có lẽ là dòng điện quen thuộc với chúng ta. Vì sao nó được dùng nhiều hơn? Những thông số cần thiết xoay quanh AC mà con người cần nắm bắt được? Hãy cùng TKĐ tìm hiểu ngay trong bài viết này nhé.

dòng điện xoay chiều

mã giảm giá shopee

Dòng điện xoay chiều là gì?

Trong đời sống hằng ngày, điện năng là một thứ rất cần thiết, quan trọng và có tầm ảnh hưởng cực kỳ lớn đối với con người. Từ sản xuất, sinh hoạt cho đến khám chữa bệnh, vui chơi, giải trí…

Để tạo nên điện năng phục vụ cho đời sống con người thì các nhà máy điện năng lượng gió, thủy điện, nhiệt điện, điện hạt nhân… đã ra đời.

Điện năng được sử dụng hiện nay được phân chia thành điện một chiều và điện xoay chiều. Ở bài trước, điện một chiều đã được chúng tôi giới thiệu thì nay chúng tôi sẽ mang đến điện xoay chiều.

Điện xoay chiều hay còn có tên tiếng anh là Alternating Current. Chúng ta hay bắt gặp nó với dạng ký hiệu là AC.

dòng điện xoay chiều là gì

Đây là dòng điện mà cường độ của nó và chiều đều thay đổi theo thời gian. Điểm đặc biệt chính là sự thay đổi này thường tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định mà nếu biểu diễn dưới dạng đồ thị thì ta sẽ có hình sin.

Dòng điện này được con người tạo ra nhờ vào sự biến đổi của nguồn điện 1 chiều hay từ các máy phát điện xoay chiều.

Hầu hết các thiết bị điện thường ngày mà chúng ta dùng đều sử dụng điện xoay chiều để hoạt động như: Máy xay sinh tố, máy sấy tóc, máy rửa chén, tủ lạnh, tivi, lò vi sóng, máy quạt…

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều

Bạn muốn có dòng điện AC thì có thể áp dụng 1 trong 2 cách sau đây:

+ Cách đầu tiên là để cuộn dây dẫn kín quay quanh vùng từ trường của nam châm.

+ Cách thứ 2 là đặt 1 cuộn dây dẫn điện kín và cho nam châm quay quanh.

cách tạo ra dòng điện xoay chiều

mã giảm giá tiki

Những thông số của dòng điện xoay chiều cần biết

Có 6 thông tin mà khách nên tham khảo ở dòng điện AC này như:

Dòng điện xoay chiều có ký hiệu là gì?

Nguồn điện xoay chiều tiếng anh Alternating Current. Và viết tắt của nó là AC được ký hiệu bởi hình “~”. Chiếc dấu ngã này sẽ tượng trưng cho dạng sóng hình sin của dòng điện.

Công suất dòng điện xoay chiều AC

Để tính được công suất dòng AC thì ta cần phải áp dụng công thức:

P = U.I.cosα

Để tính toán được công thức này thì chúng ta cần chuẩn bị các thông số:

+ α: Góc lệch pha giữa U và I.

+ I: Gọi là cường độ dòng điện (A).

+ P: Chính là công suất của dòng điện xoay chiều (W).

+ U: Điện áp (V).

Nếu dòng xoay chiều AC đi qua tụ điện hoặc cuộn dây thì độ lệch pha giữa U và I sẽ khoảng +90 độ hoặc -90 độ. Lúc này P = 0 và cosα = 0.

Nếu dòng điện AC đi qua điện trở thì độ lệch pha giữa U và I được xác định là α = 0.

Lúc này ta có P = U.I và cosα = 1.

Chu kỳ và tần số

F: Đó là ký hiệu của tần số dòng điện xoay chiều AC. Qua đó, chúng ta hiểu được số lần tái diễn trạng thái cũ của dòng điện AC trong 1 giây. F có đơn vị là Hz.

T: Chính là ký hiệu của chu kỳ dòng điện AC, biểu thị cho thời gian điện AC lặp lại vị trí cũ. Đơn vị của nó là giây Từ đó ta có công thức tính:

F = 1 / T

Nếu việc tính toán thông số điện năng của hệ thống, máy móc khiến bạn cảm thấy đau đầu thì việc đơn giản nhất đó là tìm các công ty hay đơn vị kỹ thuật uy tín để các kỹ sư tư vấn và hỗ trợ nhé.

Dạng sóng điện xoay chiều

Có 3 dạng sóng điện xoay chiều đó là:

Hai dòng điện xoay chiều cùng pha: Chính là hai dòng điện giống nhau về thời điểm điện áp cùng tăng, cùng giảm.

Hai dòng điện xoay chiều ngược pha: Lúc này 2 dòng điện lệch pha nhau 180 độ. Có nghĩa là, khi dòng điện này tăng lên thì dòng điện kia sẽ hạ xuống và ngược lại dòng diện này hạ thì dòng kia tăng lên.

Hai dòng điện xoay chiều lệch pha: Đó là khi 2 dòng điện có các thời điểm điện áp tăng lên hay giảm xuống lệch với nhau.

Biên độ của dòng điện AC

Khái niệm biên độ dòng điện AC chính là mức điện áp xoay chiều đỉnh của dòng điện. Biên độ của dòng sẽ cao hơn so với giá trị điện áp được đồng hồ đo và hiển thị.

Giá trị hiệu dụng

Đó chính là giá trị thu được sau khi đồng hồ thực hiện đo. Nó là giá trị điện áp tại zắc cắm nguồn của thiết bị điện tử dùng điện.

Ví dụ như là điện AC 220v thì giá trị hiệu dụng là 220V, biên độ đỉnh của điện áp tầm khoảng 300v (220×1.4).

Dòng điện xoay chiều có tác dụng gì?

Dòng điện xoay chiều có sinh ra có đến 4 tác dụng mà còn người đang ứng dụng vào trong sản xuất.

Tác dụng nhiệt

Dòng điện AC là dòng điện có tác dụng nhiệt là dễ nhận biết nhất. Cụ thể là khi cho 1 dòng điện đi qua 1 vật dẫn điện thì vật đó sẽ bị nóng dần lên. Nguyên nhân của hiện tượng này đó là do các vật dẫn điện trở và chính trở kháng cản trở dòng điện này nó sẽ sinh ra nhiệt.

Tác dụng của nhiệt do điện cấp mà chúng ta thường thấy đó là bàn ủi. Khi cắm điện vào, dòng điện sẽ đi vào bên trong làm nóng lên và truyền nhiệt qua tấm phẳng bằng thép để làm phẳng áo quần đang nhăn.

Nhờ tác dụng nhiệt mà người ta chế tạo bếp điện, bóng đèn dây tóc, cầu chì, nồi cơm điện.

tác dụng nhiệt của dòng điện xoay chiều

Tác dụng quang

Dòng điện khi đi qua các thiết bị như bóng đèn thì nó sẽ biến đổi từ điện năng thành quang năng để bóng đèn có thể phát sáng và chiếu sáng. Tác dụng này quan trọng nhất và được ứng dụng rộng rãi nhất ở thời điểm hiện tại.

Đặc biệt của nó là có thể làm sáng bóng đèn của thiết bị thử điện và làm sáng bóng đèn điốt phát quang dù nhiệt chưa được cao.

Nhờ vào tác dụng này mà người ta chế tạo các loại đèn khác nhau. Từ bóng sợi đốt ngày xưa mà nay các nhà khoa học đã có bóng đèn huỳnh quang, đèn led hay đèn compact… có thể tiết kiệm điện năng tối đa cho người dùng.

Tác dụng từ

Từ trường là một trong những điều kiện cần thiết và đủ để có thể tạo nên 1 Alternating Current. để nhận biết được từ trường thì người dùng chỉ cần đưa thanh sắt lại cuộn dây. Khi cuộn dây có điện thì thanh sắt sẽ bị hút vào.

Tác dụng này sẽ được dùng thiết kế bếp từ, thiết bị nấu ăn, các ứng dụng tại bệnh viện để chữa bệnh hay sản xuất động cơ điện, chuông điện, nam châm điện…

tác dụng từ của dòng điện xoay chiều

Tác dụng sinh lý

Bên cạnh việc nó gây hại cho sức khỏe và tính mạng của con người thì nó còn tác dụng trong khám chữa bệnh tại các bệnh viện, cơ sở y tế như điều trị bệnh dựa vào tác dụng sinh lý: Kích tim cho bệnh nhân bị ngừng tuần hoàn, châm cứu, đốt điện…

Điểm khác nhau dòng điện 1 chiều và xoay chiều

Cả AC và DC thì đều là dòng điện nhưng đặc điểm của mỗi loại lại khác nhau.

Dòng điện 1 chiều

Gọi là DC, ký hiệu dấu +, dạng sóng luôn là đường thẳng.

Nó không có pha, cường độ dòng điện thì có thể tăng giảm nhưng lại không đổi chiều.

Với tần số dòng điện một chiều luôn là 0Hz và các electron đều di chuyển theo một hướng nhất định, thường được quy ước từ cực dương sang cực âm.

Tính ổn định dọc theo đường dây tuy nhiên nó lại mang năng lượng thấp, khả năng truyền tải đi xa kém.

Nguồn cấp của điện 1 chiều là ắc quy, pin hoặc năng lượng mặt trời.

điểm khác nhau giữa dòng điện xoay chiều và một chiều

Dòng điện xoay chiều

Được gọi là AC và có ký hiệu là dấu “~”.

Cường độ dòng điện của AC sẽ thay đổi theo thời gian và luôn đổi chiều. Đặc điểm của điện AC đó là có tần số, có pha và có chu kỳ.

Các electron sẽ tiếp tục chuyển hướng và chuyển tiếp về phía trước hoặc phía sau. Tần số của dòng điện sẽ theo nguồn phát, có thể là 50Hz hay 60 Hz.

Nguồn cấp của điện này chính là các máy phát điện chạy bằng dầu, các nhà máy thủy điện, nhiệt điện.

Hệ số công suất của dòng nằm giữa 0 và 1, dạng sóng có thể là hình vuông, hình sin, hình thang hoặc hình tam giác. Dòng điện xoay chiều khác dòng điện một chiều ở điểm đó là nó mang năng lượng lớn nên có thể truyền đi xa.

Hiện nay thì 100% các nhà máy phát điện hay các loại máy móc phát điện sản xuất đều cho ra Alternating Current mà chúng ta đang dùng hàng ngày cho hoạt động, học tập, sinh hoạt, nghỉ ngơi. Chính vì khả năng nó có thể truyền tải đi xa được.

Chính vì thế mà ở những vùng núi hay vùng hải đảo, nông thôn thì vẫn có thể sử dụng được nguồn điện này.

Tuy nhiên, dòng điện một chiều thì hoàn toàn khác. Nó được sản xuất nhờ pin, nhờ hệ thống điện năng lượng mặt trời hay ắc quy nên khả năng truyền tải đi xa hầu như không có vì mất rất nhiều năng lượng trong quá trình đó. Vì thế nên nó chỉ sử dụng tại chỗ.

Sự khác nhau giữa dòng điện 1 pha và 3 pha

Tại sao người ta cần phải phân ra dòng điện xoay chiều 1 pha và 3 pha. Bởi vì để thuận tiện và an toàn cho người dùng khi lắp đặt và sử dụng.

1 pha

Điện xoay chiều 1 pha là dòng mà trong chính mạch của nó có 2 dây nối với 1 nguồn điện. Nó có có 2 dây gồm dây pha và dây trung tính thường được.

Điểm khác nhau chính là chiều hướng của cường độ dòng điện, đối với điện 1 pha thì nó sẽ thay đổi liên tục và nhiều lần nhưng lại phụ thuộc vào tần số của điện ở bên trong mạch.

Điện 220v 1 pha là điện dùng cho hộ gia đình.

3 pha

Nó tương như như điện xoay chiều 1 pha nhưng lại có đến 3 đường điện 1pha chạy cùng song song với nhau và chung một dây điện trung tính.

Điện này sẽ dùng trong hệ thống điện sinh hoạt hằng ngày, nhà máy hay xưởng sản xuất… vì có 4 dây gồm: 1 dây lạnh hay còn gọi là dây trung tính và 3 dây nóng.

Ứng dụng dòng điện xoay chiều

Tương tự như dòng điện 1 chiều thì nó cũng có những ứng dụng cụ thể. Tuy nhiên, nó phong phú hơn khi cả trong đời sống và sản xuất.

Dòng điện 1 pha

Loại dòng điện AC 1 pha sẽ có 2 dây nối với nguồn điện. Hướng của cường độ dòng điện sẽ thay đổi liên tục theo tần số của nguồn mạch điện trong mỗi giây. Nó ứng dụng trong các hoạt động đời sống, sinh hoạt của gia đình, các thiết bị điện có công suất bé, khả năng hao phí điện năng không nhiều.

Điện mà gia đình chúng ta thường dùng là 220V là điện xoay chiều 1 pha. Nó có 2 dây: dây trung tính, dây pha để đấu nối.

ứng dụng dòng điện xoay chiều

Dòng điện 3 pha

Dòng điện AC 3 pha là có 3 đường điện 1 pha cùng chạy song song nhau và cùng có chung dây trung tính. Vì thế mà chúng ta thường thấy hệ thống điện có đến 4 dây gồm 1 dây lạnh và 3 dây nóng.

Điện 3 pha thì thường sẽ ứng dụng trong sản xuất, chế biến, khai thác công nghiệp. Nơi đó có nhiều thiết bị điện công suất lớn sẽ có thể giảm thiểu được sự hao tổn điện năng gây lãng phí. Những máy phát điện 3 pha cho ra dòng 3 pha bền hơn, ổn định hơn và hiệu suất hoạt động đạt yêu cầu. Vì thế mà đối với nhiều người, việc sử dụng máy phát 3 pha được xem là giải pháp vô cùng hiệu quả, tiết kiệm.

Dòng điện AC có thể cung cấp được năng lượng để động cơ điện làm việc một cách trực tiếp. Các motor điện hoạt động có nhiều điểm tương đồng với máy phát điện. Động cơ sẽ phải biến chuyển năng lượng điện năng thành năng lượng cơ học. Nó sẽ cực kỳ hữu ích đối với các thiết bị như tủ lạnh hay máy rửa chén, máy sấy quần áo, máy giặt… vận hành trên dòng điện AC.

Thủy Khí Điện đã tổng hợp xong những thông tin cần thiết về dòng điện xoay chiều 1 pha, 3 pha. Hy vọng những thông tin bổ ích này sẽ giúp khách hàng an toàn, tiết kiệm khi sử dụng điện năng.

5/5 (1 bình chọn)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.