Dòng điện xoay chiều là gì? Tác dụng và công thức tính

Điện năng hiện nay là một phần không thể thiếu để phục vụ các hoạt động sinh hoạt trong cuộc sống cũng như trong công nghiệp sản xuất. Điện năng được chia làm nhiều dòng điện với tác dụng và mục đích khác nhau. Ở bài viết sau, chúng ta sẽ tìm hiểu dòng điện xoay chiều là gì, tác dụng và công thức tính dòng điện này.

1. Dòng điện xoay chiều là gì?

Dòng điện xoay chiều là gì? Tác dụng và công thức tính

Dòng điện xoay chiều (Alternating current – AC) là một loại dòng điện được tạo ra bằng đại đa số các máy sản xuất điện và được sử dụng bởi hầu hết các hệ thống phân phối điện năng.

Chi phí để sản xuất dòng điện xoay chiều là rẻ hơn và ít tổn thất năng lượng hơn là dòng điện 1 chiều chi truyển tải điện năng đi xa. Mặc dù đối với khoảng cách rất dài (hơn 1000km) thì dòng điện 1 chiều có thể tốt hơn.

Ngược lại với dòng điện 1 chiều, chiều và cường độ dòng điện của dòng điện xoay chiều có sự thay đổi nhiều lần chỉ trong 1 giây.

2. Tác dụng của dòng điện xoay chiều là gì?

Dòng điện xoay chiều là gì? Tác dụng và công thức tính

2.1. Tác dụng nhiệt

Khi hỏi về tác dụng của dòng điện xoay chiều là gì thì chúng ta trước hết phải nhắc tới tác dụng nhiệt. Một biểu hiện rõ thấy nhất là dây tóc trong bóng đèn. Khi có điện năng truyền vào bóng đèn, dây tóc sẽ sáng lên đồng thời tỏa nhiệt.

Đó là tác dụng nhiệt mà dòng điện xoay chiều cung cấp trong một số các thiết bị tiêu dùng như bàn là, máy sấy,…

2.2. Tác dụng phát sáng

Dòng điện xoay chiều ngoài tác dụng nhiệt thì tác dụng phát sáng được coi là một ứng dụng phổ biến, từ bóng đèn dây tóc tới đèn trong bút thử điện hay đèn huỳnh quang,…

2.3. Tác dụng từ

Đây là một tác dụng khác biệt của dòng điện xoay chiều, tuy không dễ nhận biết như tác dụng nhiệt hay quang, chúng ta vẫn có thể thấy rõ tác dụng từ thông qua một số thí nghiệm cơ bản.

Khi đưa một vật kim loại sắt tới sát cuộn dây của máy tạo điện xoay chiều thì đinh sắt, ốc sắt sẽ bị hút vào, đây chính là tác dụng từ.

Bên cạnh đó, chúng ta có thể sử dụng nam châm để phát hiện tác dụng từ của điện xoay chiều.

3. Đơn vị đo của dòng điện xoay chiều là gì?

Dòng điện xoay chiều là gì? Tác dụng và công thức tính

Để đo cường độ của dòng điện xoay chiều người ta sử dụng đơn vị tính là Ampe (A), chiếu theo hệ đo lường quốc tế SI.

4. Công thức tính cường độ dòng điện xoay chiều

Dòng điện xoay chiều là gì? Tác dụng và công thức tính

Để tính toán chúng ta cần nắm được quy luật của cường độ độ dòng điện xoay chiều là tuân theo hàm sin hoặc cosin, biến thiên theo chu kỳ thời gian.

Công thức tổng quát là:

i = I0cos(ωt + φ).

Trong đó:

• I0 > 0 là giá trị cực đại của đại lượng i
• ω > 0 là tần số góc

Ngoài ra, để có số liệu tính toán thì người ta cần phải thiết lập Ampe kế và thực hiện đo lường cường độ dòng điện xoay chiều.

Với dòng điện xoay chiều, người ta sử dụng Ampe kế hoặc vôn kế xoay chiều (AC).

Vì là dòng điện xoay chiều nên khi lắp đặt không cần thiết phải tách biệt cực dương và cực âm.

Trong đó, Ampe kế sẽ được mắc nối tiếp trong mạch điện, còn vôn kế thì sẽ mắc song song.

5. Sự khác nhau giữa điện một chiều và điện xoay chiều là gì?

Dòng điện xoay chiều là gì? Tác dụng và công thức tính

Những điểm khác nhau chính của dòng điện xoay chiều (AC) và dòng điện một chiều (DC) bao gồm:

• AC có thể truyền tải qua khoảng cách xa hơn thậm chí giữa 2 thành phố và có thể duy trì điện năng ổn định, trong khi đó DC không thể truyền đi quá xa, và DC sẽ làm tiêu hao điện năng.
• Với AC, các nam châm quay có thể làm thay đổi hướng truyền điện năng, trong khi đó từ tính ổn định làm cho DC chỉ chạy theo một chiều duy nhất.

• Tần số của AC phụ thuộc vào điện lưới quốc gia nhưng nhìn chung sẽ giao động từ 50 Hz đến 60 Hz. Còn DC thì không có tần số hoặc tần sô bằng 0.
• Trong dòng điện xoay chiều, dòng điện thường thay đổi hướng tiến hoặc lùi theo chu kì. Còn dòng điện 1 chiều chỉ theo một hướng một cách đều đặn.
• Các điện tích trong dòng điện xoay chiều liên tục thay đổi hướng đi của nó trong khi các điện tích trong dòng điện một chiều chỉ di chuyển theo một hướng duy nhất.

6. Ứng dụng của dòng điện xoay chiều trong thực tiễn

6.1. Dòng điện xoay chiều một pha

Đây là một ứng dụng phổ biến của dòng điện xoay chiều trong cuộc sống sinh hoạt chúng ta mỗi ngày. Từ đèn chiếu sáng, quạt mát, các loại máy bơm nước hay đồ điện gia dụng như nồi cơm, nồi chiên, tủ lạnh, máy giặt,…

6.2. Dòng điện xoay chiều ba pha

Đây là dòng điện xoay chiều có công suất lớn và được ứng dụng chủ yếu trong hoạt động sản xuất công nghiệp.

Như vậy, Vimi đã thông qua bài viết trên đây cung cấp tới bạn đọc những thông tin hữu ích về dòng điện xoay chiều là gì, tác dụng và cách tính cũng như những ứng dụng trong thực tế sinh hoạt và sản xuất của chúng ta.