Home Hướng dẫn Ứng dụng và cách tạo ra dòng điện

Ứng dụng và cách tạo ra dòng điện

0

Hiện tại, hầu như các thiết bị, máy móc được sử dụng đều dùng dòng điện xoay chiều để hoạt động. Vậy dòng điện xoay chiều là gì, cách tạo ra dòng điện xoay chiều, ứng dụng của dòng điện xoay chiều như vậy nào,….Nếu bạn đang có những thắc mắc này thì hãy dành ra vài phút để theo dõi nội dung dưới đây cùng https://devteam.mobi/ nhé.

Dòng điện xoay chiều là gì?

Dòng điện xoay chiều là gì?

Dòng điện xoay chiều là gì?

Dòng điện xoay chiều được hiểu là dòng điện có chiều và độ lớn cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian. Chúng sẽ tuân theo một quy luật cố định thường là dao động hình sin với chu kỳ cố định có dạng tổng quát:

Ι = Io.cos(ωt+φi)Ι = Io.cos(ωt+φi)

Trong số đó:

  • ι là giá trị của cường độ dòng điện tại thời điểm t và được gọi là giá trị tức thời của ι (cường độ tức thời)

  • Io là giá trị cực đại của ι (cường độ cực đại Io > 0)

  • ω là tần số góc (ω > 0)

  •  ƒ là tần số của Ι, Ƭ là chu kì của ι

  • (ωt + φ) là pha của ι

  • φi là pha ban đầu của dòng điện

Dòng điện xoay chiều thường được sử dụng để vận hành hệ thống máy móc, thiết bị gia dụng hoặc dây chuyền sản xuất,…tại các hộ gia đình, công ty tư vấn du học, doanh nghiệp.

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều

Căn cứ vào phép tắc để tạo ra dòng điện xoay chiều là hiện tượng cảm ứng điện từ mà tất cả chúng ta có thể tạo ra nó theo một trong hai cách dưới đây.

Cách 1: Sử dụng một cuộn dây dẫn kín và một cục nam châm, sau đó cho nam châm quay xung quanh dây dẫn, ta có thể tạo ra dòng điện xoay chiều. 

Cách 2: Cho cuộn dây dẫn quay xung quanh một từ trường đã được tạo từ trước đó để tạo ra dòng điện xoay chiều. Đây chính là cách được dùng trong các thực nghiệm vật lý.

XEM THÊM  Hướng dẫn cách chơi ô ăn quan và mẹo chơi luôn thắng

Các thông số kỹ thuật liên quan đến dòng điện xoay chiều

+> Ký hiệu

Dòng điện xoay chiều được ký hiện là AC, viết tắt của từ Alternating current với biểu tượng “ ~ “ , hình mô phỏng dạng sóng hình sin theo quy luật dao động của dòng điện xoay chiều.

+> Công thức tính chu kỳ, tần số và công suất

– Chu kỳ của dòng điện xoay chiều là thời gian ngắn nhất mà dòng điện có thể lặp lại vị trí dao động ban đầu và được xác nhận bởi công thức:   Ƭ = 2π/ω với Ƭ là chu kỳ dao động của dòng điện (s) và φ là góc lệch giữa pha dao động của ᑗ và Ι.

– Tần số là đại lượng cho biết số lần dao động lặp lại của dòng điện trong 1s và được xác nhận bằng công thức ₣ = 1/Ƭ (₣ là tần số, nhà cung cấp Hz).

– Công suất dòng điện xoay chiều là giá trị cho biết về “công” được tạo ra khi sử dụng của dòng điện và được xác nhận bởi công thức:

Ρ = ᑗ.Ι.cosφ

Trong số đó: 

  • ᑗ là độ lớn điện áp (?)

  • Ι là cường độ dòng điện (?)

  • Ρ là công suất (?)

  • φ là góc lệch giữa pha dao động của ᑗ và Ι

+> Suất điện động xoay chiều

Cho khung dây dẫn phẳng có diện tích Ş, и vòng dây quay đều với vận tốc ω xung quanh trục vuông góc với các đường sức từ của một từ trường đều có cảm ứng từ  ⃗Ɓ. Theo định luật cảm ứng điện từ thì sẽ có một suất điện động xuất hiện trong khung dây và thay đổi theo định luật dạng cosin với thời gian, được gọi là suất điện động xoay chiều. Nó được xác nhận theo công thức:

E = ω.и.Ɓ.Ş.sinωt

Trong số đó:

  • E là suất điện động xoay chiều (?)

  • Ş là diện tích một vòng dây (Ş:m2)

  • и là số vòng dây của khung

  • Ɓ là Tesla (Ƭ)

  • ω là vận tốc góc không đổi của khung dây

+> Giá trị hiệu dụng 

Dòng điện xoay chiều có tác dụng toả nhiệt như dòng điện một chiều. Khi xét về mặt toả nhiệt trong một thời gian dài, dòng điện xoay chiều Ι = Io.cos(ωt+φi) và nó tương tự với dòng điện một chiều có cường độ không đổi.

Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ của dòng điện không đổi nếu cho chúng lần lượt đi qua cùng một điện trở trong khoảng thời gian bằng nhau thì nhiệt lượng toả ra bằng nhau.

XEM THÊM  Thorne mùa 19: Cách lên đồ, bảng ngọc & phù hiệu Thorne 2021

Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bao gồm:

Cường độ dòng điện hiệu dụng: Ι = Io/√2

Hiệu điện thế hiệu dụng:   ᑗ =  Uo/√2                         

Suất điện động hiệu dụng: E = Eo/√2

Trong số đó, Io, Uo, Eo lần lượt là các giá trị cực đại của cường độ dòng điện, hiệu điện thế và suất điện động xoay chiều.

+> Nhiệt lượng toả ra trên điện trở Ŕ

Nhiệt lượng toả ra ? trên điện trở Ŕ trong khoảng thời gian t khi có dòng điện xoay chiều 

ι(t) = Io.cos(ωt + φi) chạy qua sẽ được xác nhận bằng công thức:

? = Ŕ.I2.t

Ứng dụng của dòng điện xoay chiều

1/ Tác dụng quang học

Điện năng được chuyển hóa thành quang năng, mang đến ánh sáng để phục vụ cho nhu cầu chiếu sáng của loài người. Với hệ thống đèn phức tạp, đèn nhiều màu, cụm đèn nhấp nháy ấn tượng,…nó được sử dụng để trang trí.

Dòng điện xoay chiều giúp thắp sáng bóng đèn

Dòng điện xoay chiều giúp thắp sáng bóng đèn

2/ Tác dụng nhiệt

Dưới tác dụng của điện năng, các vật sẽ dẫn nóng lên đến một nhiệt độ nhất định để phù phù hợp với nhu cầu sử dụng của loài người như:

– Hệ thống các loại bếp điện: Bếp nướng hồng ngoại, bếp điện,…

Bếp hồng ngoại được sử dụng rất phổ biến hiện nay

Bếp hồng ngoại được sử dụng rất thông dụng hiện tại

– Lò sưởi thông minh, chăn điện, đèn sưởi nhà tắm, phòng ngủ,…

3/ Tác dụng từ

Từ trường là một trong những điều kiện cần và đủ để tạo ra dòng điện xoay chiều và tất cả chúng ta có thể đơn giản nhận ra điều này bằng cách mang thanh sắt lại gần cuộn dây. Nó sẽ bị hút vào.

Tác dụng từ của dòng điện xoay chiều được ứng dụng trong bếp từ và một số ứng dụng khám trị bệnh tại phòng khám,…

4/ Tác dụng sinh lý

Trong các phòng khám, nền tảng y tế, dòng điện xoay chiều được ứng dụng trong việc thăm khám và điều trị bệnh nhờ vào tác dụng giật của dòng điện như: châm cứu, kích tim…

Máy kích tim dùng trong các bệnh viện

Máy kích tim dùng trong các phòng khám

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

So sánh dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều

So sánh dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều

Kpi

Dòng điện xoay chiều

Dòng điện một chiều

Ký hiệu

AC, ký hiệu dấu “~”

DC, ký hiệu dấu “+” “-“

Pha

Có chu kỳ, tần số, pha

Không có pha

XEM THÊM  Cách đăng ký 3G Viettel ngày 5k nhận ngay Data khủng

Cường độ dòng điện

Thay đổi theo thời gian và đổi chiều

Có thể tăng hoặc giảm nhưng không đổi chiều

Tần số

Tùy vào nguồn phát mà tần số của dòng điện xoay chiều có thể là 50Hz hoặc 60Hz

Tần số dòng điện một chiều luôn là 0Hz

Dòng electron

Các electron tiếp tục chuyển hướng – chuyển tiếp về phía trước hoặc phía sau

Các electron di chuyển theo một hướng nhất định và được quy ước từ dương sang âm

Hướng dòng chảy của điện tử

Nam châm quay xuôi theo dây

Từ tính ổn định xuôi theo dây

Nguồn phát

Máy phát điện, nhà máy phát điện

Pin, ắc quy, năng lượng mặt trời

Thông số kỹ thuật thụ động

Trở kháng

Điện trở

Hệ số công suất

Nằm giữa 0 và 1

Luôn luôn là 1

Dạng sóng

Hình sin, hình thang, hình tam giác hoặc hình vuông

Đường thẳng

Khả năng truyền tải đi xa

Mang nhiều năng lượng nên có thể truyền tải đi xa

Mang năng lượng thấp nên không thể truyền tải đi quá xa

Để chuyển hóa từ dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều và trái lại, người ta sử dụng máy biến tần.

Hình ảnh máy biến tần

Hình ảnh máy biến tần

Dòng điện một chiều DC sẽ truyền vào cuộn sơ cấp của máy biến áp thông qua một đĩa quay tròn với các kết nối phức tạp khác. Khi đĩa quay, dòng DC sẽ liên tục được chuyển hướng và chuyển tới cuộn sơ cấp thông qua dây dẫn. Máy biến áp thu được dòng điện xoay chiều AC như một nguồn năng lượng đầu thay vì dòng DC ban đầu. Vì số vòng dây quấn trong cuộn thứ cấp nhiều hơn cuộn sơ cấp nên nó sẽ làm tăng mức điện áp dòng điện AC tại đầu ra. Ngoài ra, vận tốc quay của đĩa cũng điều chỉnh tần sóng của dòng AC tại đầu ra.

Chuyển đổi dòng điện một chiều thành xoay chiều

Chuyển hóa dòng điện một chiều thành xoay chiều

Trong nghề công nghiệp điện mặt trời, máy biến tần inverter được sử dụng để chuyển hóa dòng điện một chiều thành xoay chiều để hòa vào lưới điện quốc gia và phân phối điện cho các tải tiêu thụ.

Vậy là labvietchem đã hỗ trợ các bạn tìm hiểu thế nào là dòng điện xoay chiều, ứng dụng của dòng điện xoay chiều, cách chuyển hóa dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều. Trông mong đây sẽ là những thông tin hữu ích so với độc giả.

Xem thêm:

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Hướng dẫn