Điểm danh các tác dụng của dòng điện xoay chiều mà bạn nên biết

Chu Văn An

Trong cuộc sống hiện nay, hầu hết các thiết bị điện đều sử dụng dòng điện xoay chiều để hoạt động. Vậy dòng điện xoay chiều là gì? điều kiện tạo ra dòng điện, cách tạo ra dòng điện xoay chiều và tác dụng của dòng điện xoay chiều Làm sao? Hãy cùng chúng tôi tìm câu trả lời qua bài viết dưới đây.

Dòng điện xoay chiều là gì?

Dòng điện xoay chiều là gì?

>>>XEM THÊM: : Dung dịch chuẩn độ là gì? Cách pha chế dung dịch chuẩn độ từ chất ban đầu

– Dòng điện xoay chiều hay AC (Alternating Current) là dòng điện có cường độ và hướng thay đổi theo thời gian, sự thay đổi này thường tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định. Dòng điện xoay chiều thường có dạng xung hình sin, xung vuông và xung nhọn.

– Ký hiệu điện xoay chiều: Trong kỹ thuật điện, dòng điện xoay chiều được ký hiệu là “~” – ký hiệu tượng trưng cho dạng sóng hình sin. Trong mạch điện, sóng hình sin được dùng để chỉ dòng điện xoay chiều đặt vào các linh kiện điện tử vì sóng hình sin là một dạng sóng điều hòa tuần hoàn.

– Dòng điện xoay chiều thường được tạo ra từ máy phát điện xoay chiều hoặc được biến đổi từ nguồn điện một chiều bằng mạch điện tử hay còn gọi là bộ biến tần sử dụng thyristor.

Đại lượng đặc trưng của dòng điện xoay chiều

1. Chu kỳ và tần suất

– Chu kỳ của dòng điện xoay chiều là khoảng thời gian mà dòng điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ. Chu kỳ AC được ký hiệu là T và được đo bằng giây (s).

– Tần số dòng điện xoay chiều là số lần trạng thái dòng điện lặp lại trong một giây. Tần số AC được ký hiệu là F và đơn vị là Hz.

– Chu kỳ của dòng điện xoay chiều tỉ lệ nghịch với tần số và được xác định theo công thức: F=1/T

2. Biên độ

Biên độ của dòng điện xoay chiều là giá trị điện áp cực đại của dòng điện xoay chiều, tức là cường độ của tín hiệu. Thông thường, biên độ của dòng điện xoay chiều cao hơn điện áp đo được ở đồng hồ đo.

3. Công suất

Công suất dòng điện xoay chiều được tính dựa vào công suất sau:

P = UIcosα

Trong đó: U là điện áp dòng điện, I là dòng điện và α là góc lệch pha giữa U và I.

4. Giá trị hiệu dụng

Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là giá trị được đo bằng công tơ điện. Đó là giá trị điện áp được ký hiệu trực tiếp trên các thiết bị điện tử.

Ví dụ: Hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều 220V trong nhà là 220V. Tuy nhiên, biên độ cực đại thực tế của điện áp này vào khoảng (220V x 1,4), tương đương 300V.

Nguyên lý hoạt động của dòng điện xoay chiều

Dòng điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi rôto quay, số đường sức từ liên tục thay đổi khiến cường độ dòng điện tăng giảm liên tục. Bây giờ các electron sẽ đảo ngược hướng chuyển động của chúng với các tần số khác nhau trong một giây và dòng điện xoay chiều được tạo ra ở hai đầu của hai cuộn dây.

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều

Điều kiện để có dòng điện xoay chiều là số đường sức từ đi qua cuộn dây liên tục thay đổi, biến thiên theo một chu kỳ nhất định. Và dựa trên nguyên lý hình thành dòng điện xoay chiều, chúng ta có thể tạo ra dòng điện xoay chiều theo một trong hai cách sau:

• Cách 1: Sử dụng nam châm

Di chuyển nam châm từ từ lại gần hoặc ra xa cuộn dây để tạo ra dòng điện xoay chiều.

• Cách 2: Sử dụng khung dây

Đặt khung dây trong từ trường. Khi khung dây quay đều sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng. Khi nối hai đầu khung dây đó thành mạch kín sẽ tạo ra dòng điện xoay chiều. Sóng dòng điện xoay chiều được tạo ra khi dây dẫn di chuyển vào các vùng có cực từ khác nhau.

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều

Tác dụng của dòng điện xoay chiều

1. Hiệu ứng nhiệt

Hiệu ứng nhiệt là một trong những tác dụng rõ ràng nhất của dòng điện xoay chiều. Một ví dụ điển hình là nhiệt lượng tỏa ra từ bóng đèn sợi đốt khi nó phát sáng. Ngoài ra, nhiều vật dụng khác còn có tác dụng sưởi ấm như bàn là, máy sưởi điện,…

Lò nướng chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng nhiệt

2. Hiệu ứng quang học

Hiệu ứng quang học được thể hiện rõ nhất ở các loại bóng đèn như đèn LED, bóng đèn thử điện, bóng đèn dây tóc,…

Bóng đèn phát sáng khi có dòng điện chạy qua

3. Hiệu ứng từ tính

Khi đưa một chiếc đinh sắt lại gần một cuộn dây thì chiếc đinh sắt sẽ bị hút vào đó. Đây là một minh chứng về tác dụng từ của dòng điện xoay chiều. Ngoài ra, tác dụng từ của cuộn dây lên nam châm cũng sẽ thay đổi khi dòng điện đổi chiều.

Dòng điện xoay chiều có tác dụng từ

Phân loại dòng điện xoay chiều

Dòng điện xoay chiều được chia theo số pha, cụ thể:

1. Dòng điện xoay chiều một pha

– Dòng điện xoay chiều một pha là dòng điện trong mạch điện bình thường, có hai dây nối trực tiếp vào nguồn điện. Hai dây đó là dây pha (dây nóng) và dây trung tính (dây lạnh/dây nguội). Dây lạnh là dây không có điện. Chiều dòng điện trong mạch điện xoay chiều liên tục thay đổi theo giá trị tần số của nguồn điện trong mạch chính.

– Theo tiêu chuẩn điện lực Việt Nam, dây pha có màu đỏ và dây trung tính có màu đen hoặc xanh.

– Nguồn điện 220V là dòng điện xoay chiều một pha.

2. Dòng điện xoay chiều 3 pha

– Dòng điện xoay chiều 3 pha là dòng điện chạy trong mạch điện xoay chiều có 3 dây pha và 1 dây trung tính. Nó tương tự như 3 đường dây điện một pha chạy song song.

– Theo tiêu chuẩn điện lực Việt Nam, dây pha 1 màu đỏ, dây pha 2 màu vàng hoặc trắng, pha 3 màu xanh lam, dòng trung tính màu đen và dây nối đất (PE) màu xanh sọc vàng.

Tác dụng của dòng điện xoay chiều

• Dòng điện xoay chiều một pha

Các thiết bị điện có công suất nhỏ sử dụng trong sinh hoạt thường sử dụng dòng điện xoay chiều một pha để hoạt động. Ví dụ: đèn điện, quạt, máy bơm nước, lò nướng, điều hòa, lò vi sóng, tivi, tủ lạnh,…

• dòng điện xoay chiều 3 pha

– Dòng điện xoay chiều 3 pha là dòng điện có công suất lớn nên thích hợp cho việc truyền tải điện đi xa và được sử dụng cho các thiết bị sản xuất điện công nghiệp. So với dòng điện một chiều, dòng điện xoay chiều có tổn thất trên đường dây ít hơn nhiều.

Dòng điện xoay chiều ba pha được dùng để truyền tải điện năng đi xa

– Dòng điện 3 pha được ứng dụng trong một số ngành công nghiệp như sản xuất ô tô, máy móc,..

– Máy phát điện xoay chiều 3 pha tạo ra dòng điện mạnh hơn và hiệu suất cao hơn dòng điện thông thường nên sử dụng máy phát điện 3 pha với dòng điện xoay chiều 3 pha là phương pháp tiết kiệm và hiệu quả nhất cho các ngành công nghiệp hiện nay.

– Bằng cách sử dụng máy biến áp, dòng điện xoay chiều một pha sẽ được chuyển đổi từ điện áp cao sang điện áp thấp và điện áp thấp lên điện áp cao một cách hiệu quả.

Trên đây là một số thông tin về dòng điện xoay chiều và dòng điện tác dụng của dòng điện xoay chiều mà LabTrường Chu Văn An muốn chia sẻ tới bạn đọc. Hy vọng đây sẽ là những kiến ​​thức hữu ích cho bạn đọc.