Dòng Điện Xoay Chiều Là Gì Và Những Điều Mà Bạn Có Thể Chưa Biết

Chu Văn An

Dòng điện xoay chiều là dòng điện thay đổi định kỳ về hướng và cường độ theo thời gian. Những dòng điện này thường thay đổi định kỳ trong một khoảng thời gian nhất định.

Dòng điện xoay chiều là gì?

Dòng điện xoay chiều hay còn gọi là AC (dòng điện xoay chiều), là dòng điện có sự thay đổi về độ lớn và hướng theo thời gian. Những thay đổi như vậy có xu hướng mang tính chu kỳ.

Dòng điện được tạo ra bằng cách chuyển đổi nguồn điện một chiều hoặc máy phát điện xoay chiều. Các thiết bị chúng ta quen thuộc thường sử dụng nguồn điện xoay chiều: điều hòa, máy giặt, tủ lạnh…

Làm thế nào để tạo ra dòng điện xoay chiều?

Bạn có thể dễ dàng tạo ra điện xoay chiều theo hai cách:

Làm thế nào để tạo ra dòng điện xoay chiều?

• Cách 1: Đặt cuộn dây kín và quay nam châm.
• Cách 2: Bịt kín cuộn dây và quay quanh từ trường của nam châm.

Nguồn AC và máy tính

Công suất của dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào ba đại lượng: cường độ dòng điện, độ lệch điện áp và độ lệch pha giữa biên độ và độ lệch điện áp.

Công suất AC được tính như sau:

P = UIcosα

Ở đó:

• P đại diện cho công suất dòng điện xoay chiều, đơn vị W – watt, watt
• U tượng trưng cho điện áp, đơn vị là V – volt, thể tích
• I biểu thị cường độ dòng điện, đơn vị A – Ampe
• α đại diện cho độ lệch pha giữa cường độ dòng điện và cường độ điện áp.

Cách tính chu kỳ và tần số

• Chu kỳ AC: Tính bằng T tính bằng giây (s), là thời gian cần thiết để thông số AC trở về vị trí ban đầu.
• Tần số AC: đơn vị là f, đơn vị là Hz. Con số này biểu thị số lần lặp lại mỗi giây của trạng thái cũ.
• Công thức tính tần số như sau: f = 1/T

Điện áp (chênh lệch điện áp) của lưới điện sinh hoạt Việt Nam (1 pha) là 220V, tần số 50Hz.

Vai trò của dòng điện xoay chiều

Tương tự như dòng điện một chiều, dòng điện xoay chiều cũng có tác dụng nhiệt, quang và từ. Một điểm khác biệt nữa với DC là khi dòng điện đổi hướng thì lực từ tác dụng lên nam châm cũng đổi hướng.

Vai trò của dòng điện xoay chiều

hiệu ứng quang học

Thể hiện tác dụng quang học của dòng điện này là các điốt phát sáng như bóng đèn công tơ, bóng đèn dây tóc, đèn công tơ.

Hiệu ứng nhiệt

Hiệu ứng nhiệt là một trong những hiệu ứng được đề cập đầu tiên liên quan đến dòng điện xoay chiều. Chúng ta có thể hình dung điều này một cách dễ dàng bằng ví dụ về bóng đèn dây tóc. Khi nó hoạt động, chúng ta cảm nhận được nhiệt lượng tỏa ra từ bóng đèn. Đây chính là tác dụng nhiệt, ngoài ra chúng ta còn phải kể đến một số sản phẩm tác dụng nhiệt khác có ích trong cuộc sống như bàn là, máy sưởi điện,…

Hiệu ứng nhiệt

hiệu ứng văn bản

Tác dụng từ của dòng điện xoay chiều dễ dàng nhận thấy khi ta giữ một chiếc đinh ở gần cuộn dây. Khi cuộn dây hút đinh thì đó là biểu hiện của hiệu ứng từ trường.

Ngoài ra, khi dòng điện đổi chiều thì tác dụng từ của cuộn dây lên nam châm cũng thay đổi.

Sự khác biệt giữa dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều

Dòng điện một chiều là dòng điện không thay đổi theo thời gian và có chiều cố định. Dòng điện một chiều và dòng điện một chiều cũng có những ứng dụng khác nhau và có những dạng biểu hiện dễ phân biệt, chẳng hạn như:

• Máy phát điện và máy phát điện tạo ra dòng điện xoay chiều mà chúng ta sử dụng trong cuộc sống hàng ngày vì nó có thể dễ dàng truyền đi trên khoảng cách xa. Điều này giúp những vùng nông thôn xa nhà máy vẫn có điện. Điện một chiều được sản xuất bởi: ắc quy, ắc quy, năng lượng mặt trời… nên thường không thể truyền tải điện đi xa vì sẽ tổn thất rất nhiều năng lượng.
• Dòng điện một chiều có tần số DC bằng 0 nên nó chỉ có thể chạy theo một số hướng nhất định. Để so sánh, máy phát điện thường có tần số 50Hz và 60Hz, vì vậy chúng có thể đảo ngược
• Điều dễ phân biệt hơn là sơ đồ mạch, trong đó dạng sóng biểu thị DC chủ yếu là các đường thẳng. Đồng thời, AC có nhiều dạng hiển thị khác nhau như sóng hình sin, sóng tam giác, sóng vuông, hình thang,…

Ứng dụng dòng điện xoay chiều trong đời sống

Chúng ta thấy nguồn điện xoay chiều ở khắp mọi nơi trong nhà, nhà máy và văn phòng. Lý do điều hòa rất phổ biến là vì nó có thể di chuyển quãng đường dài một cách tương đối dễ dàng.

Ở điện áp cao (trên 110 kV), dòng điện mất ít năng lượng hơn trong quá trình truyền tải điện. Điện áp cao hơn có nghĩa là dòng điện thấp hơn và dòng điện thấp hơn có nghĩa là ít nhiệt sinh ra trong dây do điện trở. Dòng điện có thể dễ dàng chuyển đổi thành điện áp cao bằng máy biến áp.

Ứng dụng dòng điện xoay chiều vào đời sống

Dòng điện này cũng có thể cung cấp năng lượng trực tiếp cho động cơ điện. Động cơ điện hoạt động giống như máy phát điện nhưng nó chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học (nếu trục trên động cơ quay sẽ tạo ra điện áp ở các cực).

AC rất hữu ích cho các thiết bị lớn như máy rửa chén, tủ lạnh, v.v. chạy bằng nguồn AC. Hi vọng bài viết chia sẻ của KTH ELECTRIC sẽ hữu ích với các bạn.