Dòng điện xoay chiều là một kiến thức quan trọng mà các bạn học sinh cần phải nắm vững đáp ứng yêu cầu này. Tại bài viết dưới đây chúng tôi sẽ cung cấp về nội dung này đầy đủ nhất.
1. Dòng điện xoay chiều là gì?
1.1. Khái niệm:
Trong cuộc sống hằng ngày, năng lượng là thứ rất cần thiết, quan trọng và có tác dụng vô cùng lớn đối với con người. Từ
Để tạo ra năng lượng cho cuộc sống con người, các nhà máy điện gió, thủy điện, nhiệt điện, điện hạt nhân… ra đời.
Hiện nay, nguồn điện sử dụng có thể chia thành dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều.
Vậy dòng điện xoay chiều là gì?
Đây là dòng điện có cường độ và hướng thay đổi theo thời gian. Điểm đặc biệt là sự thay đổi này thường được thực hiện hàng tuần theo một chu kỳ nhất định mà nếu thể hiện dưới dạng sơ đồ thì chúng ta sẽ có hình ảnh.
Dòng điện này được tạo ra nhờ sự thay đổi của nguồn điện một chiều hoặc từ các máy điện xoay chiều.
Hầu hết các thiết bị điện hàng ngày mà chúng ta đều sử dụng điều hòa để hoạt động như máy xay sinh tố, máy sấy tóc, máy rửa chén, tủ lạnh, tivi, lò vi sóng, quạt…
1.2. Công thức tính dòng điện xoay chiều:
Công thức tính dòng điện xoay chiều như sau:
i = I0.cos(ωt + φ)
Trong đó:
- i là giá trị của cường độ dòng điện tại thời điểm t (cường độ tức thời)
- Io > 0 là giá trị cực đại (cường độ cực đại)
- ω > 0 là tần số góc (rad/s)
- f là tần số (Hz), T là chu kỳ (s)
- (ωt + φ) là pha của i tại thời điểm t (rad)
- φ là pha ban đầu (rad)
2. Cách tạo ra dòng điện xoay chiều?
Nguyên lý tạo ra dòng điện xoay chiều: Khi khung dây quay đều trong
2 cách tạo ra dòng điện xoay chiều
Bạn có thể sử dụng 1 trong 2 cách dưới đây:
Cách 1: Đặt một cuộn dây kín và cho nam châm quay quanh cuộn dây này.
Cách 2: Đặt một cuộn dây dẫn kín xung quanh từ trường của nam châm
3. Những thông số của dòng điện xoay chiều cần biết:
– Dòng điện xoay chiều có ký hiệu là gì?
Nguồn điện xoay chiều tiếng anh Alternating Current. Và chữ viết tắt của nó là AC ký hiệu bằng 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 AC chạy qua điện hoặc cuộn dây thì độ lệch giữa U và I sẽ nằm trong khoảng +90 độ hoặc -90 độ. Bây giờ P = 0 và cosα = 0.
Nếu dòng điện xoay chiều đi qua điện trở thì độ lệch pha giữa U và được xác định là α = 0.
Lúc này ta có P = U.I và cosα = 1.
– Chu kỳ và tần số
F: Ký hiệu tần số dòng điện xoay chiều AC. Qua đó, họ có thể hiểu được trạng thái cũ của dòng điện xoay chiều có thể được tái sử dụng bao nhiêu lần trong 1 giây. F có đơn vị là Hz.
T: Là ký hiệu của chu kỳ nguồn điện xoay chiều, thể hiện vị trí cũ của chu kỳ nguồn điện xoay chiều. Đơn vị của nó là giây Từ đó có công thức tính:
F = 1/T
Nếu việc tính toán các thông số điện của hệ thống, máy móc khiến bạn đau đầu thì việc đơn giản nhất là tìm đến công ty hoặc đơn vị kỹ thuật uy tín để được các kỹ sư tư vấn, hỗ trợ.
– Dạng sóng điện xoay chiều
Có 3 dạng sóng điện xoay chiều đó là:
Hai dòng điện xoay chiều cùng pha: Là hai dòng điện cùng pha khi hiệu điện thế tăng giảm.
Hai dòng điện xoay chiều ngược pha: Lúc này hai dòng điện lệch pha nhau 180 độ. Điều này có nghĩa là khi dòng điện này tăng thì dòng điện kia sẽ giảm và ngược lại, khi dòng điện này giảm thì dòng điện kia tăng.
Hai dòng điện xoay chiều lệch pha nhau: Đó là khi hai dòng điện có điểm điện áp tăng hoặc giảm lệch pha với nhau.
– Biên độ của dòng điện AC
Khái niệm biên độ dòng điện xoay chiều là khả năng áp dụng độ cao của dòng điện. Biên độ dòng điện sẽ cao hơn nên giá trị áp dụng của đồng hồ và màn hình sẽ hiển thị
– Giá trị hiệu dụng
Đó là giá trị thu được sau khi máy đo thực hiện phép đo. Nó là một ứng dụng có giá trị ở nguồn cắm của thiết bị điện tử.
Ví dụ, nguồn điện xoay chiều 220v, giá trị sử dụng là 220V, biên độ cao nhất của điện áp khoảng 300v (220×1,4).
4. Dòng điện xoay chiều có tác dụng gì?
Dòng điện xoay chiều có thể tạo ra tới 4 tác dụng vẫn đang được áp dụng cho sản xuất.
4.1. Tác dụng nhiệt:
Dòng điện xoay chiều là dòng điện có hiệu ứng nhiệt dễ nhận biết nhất. Cụ thể, khi chọn dòng điện đi qua một vật liệu mang điện thì vật đó sẽ tăng dần. Nguyên nhân của
Tác dụng của nhiệt độ điện thoại mà chúng ta thường thấy chính là bàn phím. Khi cắm điện, dòng điện sẽ đi vào bên trong làm nóng và truyền nhiệt qua tấm thép làm nhăn quần áo.
Giúp điều chỉnh nhiệt độ mà người ta làm bếp điện, bóng đèn dây tóc, cầu chì, nhiệt điện.
4.2. Tác dụng quang học:
Dòng điện đi qua các thiết bị như bóng đèn sẽ chuyển từ điện năng thành năng lượng ánh sáng để bóng đèn có thể phát sáng và chiếu sáng. Tác động này là quan trọng nhất và được áp dụng rộng rãi nhất ở thời điểm hiện tại.
Điều đặc biệt là nó có thể tạo ra bóng đèn của thiết bị thử nghiệm điện và làm cho bóng đèn phát sáng dù nhiệt độ chưa cao.
Nhờ hoạt động này mà người ta chế tạo được nhiều loại đèn khác nhau. Từ những bóng đèn sợi đốt cũ, hiện nay các nhà khoa học đã có bóng đèn huỳnh quang, đèn LED hay đèn compact… có thể tiết kiệm điện tối đa cho người sử dụng.
4.3. Tác dụng từ:
Từ trường là một trong những điều kiện cần và đủ để tạo ra dòng điện xoay chiều. Để nhận biết từ trường, người dùng chỉ cần trả lại cuộn dây sắt đã cuộn lại. Khi cuộn dây được cấp điện, thanh sắt sẽ bị hút vào.
Hiệu ứng này sẽ được ứng dụng trong thiết kế bếp từ, thiết bị nấu ăn, ứng dụng trong bệnh viện để điều trị y tế hay sản xuất cơ điện, chuông điện, nam châm điện…
4.4. Tác dụng sinh lý:
Tuy không gây hại đến sức khỏe, tính mạng con người nhưng nó còn có tác dụng điều trị bệnh tật tại các bệnh viện, cơ sở y tế như điều trị bệnh dựa vào hoạt động sinh lý: Kích thích tim cho người bệnh châm cứu, đốt điện…
5. 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.
5.1. Dòng điện 1 chiều:
Gọi là DC, ký hiệu +, dạng sóng luôn là đường thẳng.
Nó không có pha hoặc cường độ dòng điện nên nó có thể tăng trở lại nhưng không đổi hướng.
Với tần số dòng điện một chiều, nó luôn là 0Hz và tất cả các electron đều chuyển động theo một hướng nhất định, thường là từ cực dương đến cực âm.
Tuy nhiên, sự ổn định dọc theo đường dây mang lại công suất thấp, khả năng truyền tải dài hơn.
Nguồn điện một chiều là điều hòa, pin hoặc năng lượng mặt trời.
5.2. Dòng điện xoay chiều:
Nó được gọi là AC và có ký hiệu “~”.
Cường độ dòng điện xoay chiều sẽ thay đổi theo thời gian và luôn đổi chiều. Các đặc tính của dòng điện xoay chiều là tần số, pha và chu kỳ.
Các electron sẽ tiếp tục thay đổi hướng và tiến hoặc lùi. Tần số của dòng điện sẽ đi theo nguồn, có thể là 50Hz hoặc 60 Hz.
Nguồn điện chính này là các
Hệ số công suất của đường dây nằm trong khoảng từ 0 đến 1, dạng sóng có thể là hình vuông, hình sin, hình thang hoặc hình tam giác. Dòng điện xoay chiều còn lại có dòng điện một chiều tại điểm đó cung cấp một lượng năng lượng lớn để nó có thể di chuyển quãng đường dài.
Hiện nay, 100% máy phát điện hoặc máy sản xuất đều tạo ra dòng điện xoay chiều mà chúng ta sử dụng hàng ngày trong sinh hoạt, học tập, sinh hoạt và nghỉ ngơi. Bởi khả năng truyền tải khoảng cách xa của nó.
Vì vậy, ở vùng núi, hải đảo, nông thôn vẫn có thể sử dụng nguồn điện này.
Tuy nhiên, dòng điện một chiều thì hoàn toàn khác. Nó được sản xuất bằng pin, nhờ hệ thống năng lượng mặt trời nên khả năng truyền tải đi xa gần như không có do thất thoát rất nhiều năng lượng trong quá trình này. Vì vậy, nó chỉ dành cho sử dụng cục bộ.
