Tổ tiên của loài người dựa vào lửa để tạo ra ánh sáng, hơi ấm và nấu nướng. Ngày nay, chỉ cần một cái gạt, vặn một cái núm hay một cái ấn nút là chúng ta đã có ngay điện năng. Điều này có thể xảy ra vì dòng điện. Bạn có biết hiện tại là gì không? Trong bài viết này, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu và tìm hiểu xem dòng điện đã tạo nên một cuộc cách mạng như thế nào đối với cuộc sống hiện đại ngày nay. Đó là một trong những khám phá quan trọng đã giúp chúng tôi thay đổi cách sống của mình. Từ khi chúng ta thức dậy cho đến khi chúng ta ngủ vào ban đêm, cuộc sống của chúng ta phụ thuộc vào điện. Từ lò nướng bánh mì cơ bản, lò nướng bánh mì cho đến tivi thông dụng đều cần dòng điện để hoạt động. Thiết bị phổ biến nhất, điện thoại di động sử dụng dòng điện để sạc pin cho hoạt động.Bên cạnh việc đóng một vai trò quan trọng trong gia đình, điện năng còn đóng một vai trò quan trọng trong các ngành công nghiệp, giao thông và thông tin liên lạc. Trong bài này, chúng ta hãy tìm hiểu định nghĩa dòng điện, biết dòng điện là gì, nguồn năng lượng quan trọng mà chúng ta phụ thuộc nhiều vào nó.
Dòng điện là gì?
Dòng điện là dòng điện trong mạch điện tử và lượng điện chạy qua mạch. Nó được đo bằng ampe (A). Giá trị tính bằng ampe càng lớn thì dòng điện chạy trong mạch càng nhiều.
Điện rất dễ hình dung nếu bạn nghĩ về nó như dòng nước của một con sông. Các hạt được gọi là electron đến với nhau, và số electron chạy mỗi giây là dòng điện.
Sự khác biệt giữa điện áp và dòng điện
Điện áp là một thuật ngữ khác được sử dụng liên quan đến các mạch điện tử thường xuyên như dòng điện. Điện áp được đo bằng vôn (V). Giống như dòng điện, điện áp cũng liên quan đến dòng chảy của các electron trong mạch. Dòng điện đề cập đến dòng chảy của các electron, trong khi điện áp đề cập đến lượng lực đẩy các electron đang chuyển động.
Điện áp càng cao thì dòng điện càng nhiều; điện áp thấp hơn có nghĩa là một dòng điện yếu hơn.
Điện trở là một đặc tính khác làm tăng dòng điện. Coi điện trở là chiều rộng mà các electron chạy qua. Điện trở càng lớn, chiều rộng mà các điện tử phải chạy qua càng hẹp, và do đó dòng điện càng thấp. Ngược lại, điện trở thấp hơn làm tăng chiều rộng mà các điện tử có thể chạy qua, cho phép nhiều dòng điện chạy qua cùng một lúc.
Nếu bạn muốn dòng điện chạy nhiều hơn ở một giá trị điện trở nhất định, bạn có thể thực hiện điều đó bằng cách tăng điện áp. Công suất thường được tính bằng cách nhân dòng điện (A) với điện áp (V), tạo ra kết quả được biểu thị bằng watt (W). Theo cách này, dòng điện và điện áp hoàn toàn khác nhau, nhưng cả hai đều là những yếu tố quan trọng trong thế giới điện.
Xem thêm bài viết sự khác nhau giữa ampe (A), vôn (V), oát (W) nhé!
Dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều
Thuật ngữ dòng điện và điện áp bao gồm các loại hiện tượng khác nhau, và một điểm phân biệt chính có thể được thực hiện là dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều. Dòng điện một chiều (DC) dùng để chỉ dòng điện và điện áp có hướng không thay đổi.
Một ví dụ điển hình là điện được cung cấp bởi các tế bào khô và pin lithium-ion được sử dụng trên ô tô. Với dòng điện một chiều, điện áp luôn dương (hoặc luôn âm), và dòng điện luôn chạy cùng chiều. Do đó, một thiết bị có thể không hoạt động nếu pin của nó được lắp ngược với các cực.
Ngược lại, dòng điện xoay chiều (AC) dùng để chỉ dòng điện và điện áp có hướng và cường độ thay đổi thường xuyên theo thời gian. Các dạng sóng dòng điện xoay chiều được phân biệt bởi nhiều hình dạng, bao gồm sóng hình sin, sóng vuông, sóng răng cưa và sóng tam giác.
Điện xoay chiều được sử dụng bởi lưới điện, ví dụ như trong các cửa hàng gia dụng. Tuy nhiên, hầu hết các thiết bị điện tử tiêu chuẩn đều chuyển đổi nó thành dòng điện một chiều với mạch bên trong của chúng. Vậy tại sao lưới điện lại sử dụng dòng điện xoay chiều?
Lý do có liên quan đến việc truyền tải. Điện trở trong đường dây dẫn gây ra tổn thất khi dòng điện truyền đi, nhưng tổn thất đó có thể giảm bớt bằng cách tăng hiệu điện thế. Tuy nhiên, rất khó để tạo ra dòng điện một chiều cao áp, vì vậy điện được truyền đi dưới dạng dòng điện xoay chiều và sau đó được máy biến áp chuyển xuống điện áp thấp hơn trước khi cung cấp cho các thiết bị điện qua lưới điện. Sau đó, các thiết bị đó, trong hầu hết các trường hợp, chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều với mạch điện bên trong của chúng để nó có thể được sử dụng.
Phương pháp đo dòng điện
Để đo dòng điện, bạn sẽ cần sử dụng một dụng cụ như đồng hồ vạn năng kỹ thuật số . Chức năng thay đổi tùy theo sản phẩm, nhưng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số có thể thực hiện nhiều phép đo khác nhau, không chỉ bao gồm dòng điện mà còn cả điện áp và điện trở.
Khi đo dòng điện bằng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số, bạn phải đặt thiết bị về chức năng hiện tại của nó trước khi thực hiện phép đo. Thiết bị sẽ có một số đơn vị hiển thị, ví dụ như μA, mA và A, vì vậy bạn sẽ cần chọn phạm vi đo phù hợp nhất với dòng điện bạn đang đo.
Khi đo dòng điện, hãy kết nối đầu cực âm với ổ cắm COM và đầu cực dương với ổ cắm A trên thiết bị sao cho đồng hồ vạn năng mắc nối tiếp với mạch.
Thận trọng không đặt điện áp trong khi chức năng dòng điện được chọn. Làm như vậy có thể làm hỏng thiết bị bằng cách gây ra quá dòng chạy qua nó. Trên thực tế, các thiết bị sử dụng cầu chì để bảo vệ mạch điện của chúng, nhưng bạn nên thận trọng vì quá dòng có thể làm hỏng thiết bị. Một số đồng hồ vạn năng kỹ thuật số thiếu đầu vào dòng điện để tránh nguy cơ này.
Sử dụng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số để đo dòng điện
Dòng điện đề cập đến dòng điện trong một mạch điện tử, với các số liệu lớn hơn cho biết nhiều điện hơn. Mặc dù dòng điện khác với điện áp, nhưng cả hai đều là những khái niệm quan trọng và cần phải hiểu từng khái niệm.
Dòng điện có thể được đo bằng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số. Tại sao không thử đo dòng điện dựa trên thông tin được giới thiệu trong trang này?
Điều kiện tiên quyết để dòng điện chạy trong dây dẫn
Một số điều kiện tiên quyết để dòng điện chạy trong vật dẫn được thảo luận ở đây. Mạch bao gồm một nguồn năng lượng (chẳng hạn như pin) tạo ra điện áp. Không có điện áp, các electron di chuyển ngẫu nhiên và không có định hướng; do đó dòng điện không thể chạy qua. Điện áp tạo ra áp lực lên các electron mà kênh dẫn nó chảy theo một hướng.
Mạch tạo thành một vòng dẫn kín mà qua đó các điện tử có thể chạy qua. Một mạch được cho là đóng hoặc hoàn thành khi công tắc được BẬT.
Lực điện động là gì?
Chuyển động của các electron tự do bình thường là lộn xộn. Nếu một lực tác động lên các electron làm cho chúng chuyển động theo một hướng cụ thể, thì ở một mức độ nào đó chuyển động ngẫu nhiên của các electron sẽ bị triệt tiêu. Một chuyển động tổng thể theo một hướng được thực hiện. Lực tác dụng lên các electron để làm cho chúng chuyển động theo một hướng xác định được gọi là suất điện động và đại lượng của nó được gọi là hiệu điện thế và được đo bằng vôn.
Đơn vị dòng điện
Hãy cho chúng tôi biết dòng điện là gì và đơn vị đo dòng điện đó.
Độ lớn của dòng điện được đo bằng coulom trên giây. Đơn vị SI của dòng điện là Ampe và được ký hiệu là chữ A. Ampe được định nghĩa là một khối điện tích di chuyển qua một điểm trong một giây. Nếu có 6,241 x 10 18 electron chạy qua khung của chúng ta trong một giây thì cường độ dòng điện chạy qua nó là ‘Một Ampe’.
Đơn vị Ampe được sử dụng rộng rãi trong công nghệ điện và điện tử cùng với các hệ số nhân như milliamp (0,001A), microamp (0,000001A), v.v.
Dòng điện thông thường Vs Dòng điện tử
Có rất nhiều sự nhầm lẫn xung quanh dòng điện thông thường và dòng điện tử. Trong phần này, hãy để chúng tôi hiểu sự khác biệt của chúng.
Dòng điện thông thường so với dòng điện tử
Dòng điện thông thường
Dòng điện thông thường là từ cực dương đến cực âm và chỉ ra hướng mà các điện tích dương sẽ chạy.
Dòng điện tử
Dòng electron là từ cực âm sang cực dương. Các êlectron mang điện tích âm và do đó bị hút vào cực dương không giống như các điện tích bị hút.
Ảnh hưởng của dòng điện
Sau khi định nghĩa dòng điện, chúng ta hãy tìm hiểu các tác dụng khác nhau của dòng điện. Khi dòng điện chạy qua vật dẫn, có một số dấu hiệu cho biết có dòng điện chạy hay không. Sau đây là những dấu hiệu nổi bật nhất:
Hiệu ứng sưởi ấm của dòng điện
Khi quần áo nhàu nát, chúng ta sử dụng tủ sắt để quần áo được khô ráo, gọn gàng. Hộp sắt hoạt động dựa trên nguyên lý tác dụng đốt nóng của dòng điện. Có rất nhiều thiết bị như vậy hoạt động trên hiệu ứng sưởi ấm.
Khi dòng điện chạy qua vật dẫn, nhiệt được sinh ra trong vật dẫn.
Hiệu ứng sưởi ấm được cho bởi phương trình sau
H = I 2 RT
Hiệu ứng sưởi ấm phụ thuộc vào yếu tố sau:
- Thời gian ‘t’ mà dòng điện chạy qua. Dòng điện chạy trong vật dẫn càng dài thì nhiệt lượng càng được tạo ra nhiều hơn.
- Điện trở của vật dẫn. Điện trở càng cao thì nhiệt lượng tỏa ra càng cao.
- Lượng dòng điện. Lượng dòng điện càng lớn thì nhiệt lượng tỏa ra càng cao.
Nếu dòng điện nhỏ thì nhiệt lượng tỏa ra có thể rất nhỏ và có thể không được chú ý. Tuy nhiên, nếu dòng điện lớn hơn thì có thể một lượng nhiệt đáng chú ý được tạo ra.
Tác dụng từ của dòng điện
Một hiệu ứng nổi bật khác có thể nhận thấy khi dòng điện chạy qua vật dẫn là sự hình thành từ trường. Chúng ta có thể quan sát thấy điều này khi đặt la bàn gần dây dẫn dòng điện một chiều lớn hợp lý, kim la bàn bị lệch. Từ trường do dòng điện tạo ra được sử dụng tốt trong một số lĩnh vực. Bằng cách quấn dây thành cuộn dây, hiệu ứng có thể được tăng lên, và có thể tạo ra nam châm điện.
Tác dụng hóa học của dòng điện
Khi có dòng điện chạy qua dung dịch, dung dịch đó sẽ ion hóa và phân hủy thành các ion. Điều này là do phản ứng hóa học xảy ra khi có dòng điện chạy qua dung dịch. Tùy thuộc vào bản chất của dung dịch và các điện cực được sử dụng, có thể quan sát thấy các tác dụng sau đây trong dung dịch:
- thay đổi màu sắc của dung dịch
- cặn kim loại trên điện cực
- giải phóng khí hoặc tạo bọt trong dung dịch
Ngành xi mạ điện và sự điện phân là những ứng dụng của tác dụng hóa học của dòng điện.
