Điện xoay chiều là dòng điện phổ biến và không thể thiếu trong cuộc sống. Đây là nguồn năng lượng quan trọng cho sự tồn tại và phát triển của con người. Mặc dù vậy, nhưng không phải ai cũng hiểu rõ về nguồn năng lượng này.
Vậy dòng điện xoay chiều là gì? Vai trò cụ thể của dòng điện này ra sao?,… Các bạn hãy dõi theo bài viết dưới đây để có thể hiểu rõ hơn về vấn đề này.
Tham khảo thêm: Cường độ dòng điện là gì?
Dòng điện xoay chiều là gì?
Dòng điện xoay chiều được định nghĩa như sau: là dòng điện có chiều và cường độ biến đổi theo thời gian, những thay đổi này thường tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định. Dòng điện xoay chiều thường được tạo ra từ các máy phát điện xoay chiều hoặc được biến đổi từ nguồn điện một chiều.
Trong kỹ thuật điện, nguồn xoay chiều được viết tắt tiếng Anh là AC (viết tắt của Alternating Current), được ký hiệu bởi hình ~ (dấu ngã).
Một số điều cần biết về điện xoay chiều
Làm thế nào để tạo ra dòng điện xoay chiều?
Để tạo ra dòng điện xoay chiều, chúng ta thực hiện theo 2 cách sau:
– Cách 1: Cho nam châm quay quanh trước cuộn dây dẫn kín
– Cách 2: Cho cuộn dây dẫn quay trong từ trường: Cho 1 cuộn dây kín quay quanh 1 trục thẳng đứng trong từ trường của 1 nam châm
Công suất của dòng điện xoay chiều
Công suất của dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào cường độ, điện áp và độ lệch pha giữa hai đại lượng trên, do đó ta có công thức sau:
P=UIcosα
Trong đó:
– U là điện áp
– I là dòng điện
– α là góc lệch pha giữa U và I.
Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều
Đây là giá trị đo được từ các đồng hồ, đồng thời cũng là giá trị điện áp được ghi trên giắc cắm nguồn của các thiết bị điện tử. để giúp người dùng có cái nhìn toàn diện hơn, chúng ta có ví dụ sau:
Nguồn 220V AC mà ta đang sử dụng chính là chỉ giá trị hiệu dụng, thực tế biên độ đỉnh của điện áp 220V AC khoảng 220V x 1,4 lần = khoảng 300V.
Chu kỳ, tần số và pha của dòng điện xoay chiều
Dòng điện xoay chiều có chu kì được ký hiệu là T: đây là khoảng thời gian mà điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ, được bằng giây (s). Còn tần số của dòng điện xoay chiều ký hiệu là F, đây là số lần lặp lại trang thái cũ của dòng điện xoay chiều trong một giây, đơn vị được tính bằng Hz. Ta có công thức sau:
F = 1/T
Pha của dòng điện xoay chiều
Chúng ta có các trường hợp sau đây:
– Hai dòng điện xoay chiều lệch pha: là hai dòng điện có các thời điểm điện áp tăng giảm lệch nhau.
– Hai dòng điện xoay chiều cùng pha: đây là hai dòng điện có các thời điểm điện áp cùng tăng và cùng giảm như nhau.
– Hai dòng điện xoay chiều ngược pha: là hai dòng điện lệch pha 180 độ, khi dòng điện này tăng thì dòng điện kia giảm và ngược lại.
Phân biệt điện xoay chiều 1 pha và 3 pha
Như chúng ta đã biết, dòng điện xoay chiều 1 pha là dòng điện xoay chiều trong mạch điện xoay chiều có hai dây nối với nguồn điện. Hướng của cường độ dòng điện trong mạch AC thay đổi nhiều lần mỗi giây tùy theo tần số của nguồn điện trong mạch.
Dòng điện xoay chiều 1 pha được sử dụng cho sinh hoạt gia đình với 220V. Điện xoay chiều 1 pha có 2 dây: dây pha và dây trung tính (dây nóng và dây nguội).
Hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới sự dụng năng lượng mặt trời để tạo ra dòng điện một chiều, nhưng khi bạn muốn chuyển sang điện lưới quốc gia thì bắt buộc phải chuyển thành dòng điện 2 chiều thông qua bộ chuyển đổi.
Còn dòng điện xoay chiều 3 pha là dòng điện trong mạch điện xoay chiều mà về cơ bản tương tự như 3 đường điện 1 pha chạy song song với 1 dây trung tính chung. Thay vì 2 dây như điện xoay chiều 1 pha, thì dòng điện xoay chiều 3 pha thường có 4 dây, trong đó có 3 dây nóng và 1 dây lạnh.
Ứng dụng của dòng điện xoay chiều
– Đối với dòng điện xoay chiều 1 pha:
Dòng điện này được sử dụng cho sinh hoạt gia đình, nơi mà có công suất thiết bị nhỏ, các thiết bị không bị hao phí nhiều về điện năng.
– Dòng điện xoay chiều 3 pha:
Điện 3 pha lại được sử dụng nhiều cho việc truyền tải, sản xuất công nghiệp sử dụng thiết bị điện có công suất lớn để giải quyết vấn đề tổn hao điện năng. Máy phát điện 3 pha cho dòng điện 3 pha khỏe, tốt hơn rất nhiều, đồng thời hiệu suất hoạt động của máy cũng hiệu quả hơn. Chính vì thế mà sử dụng máy phát điện 3 pha và dòng điện xoay chiều 3 pha là một giải pháp tiết kiệm, an toàn và hiệu quả, đặc biệt vô cùng phù hợp với các ngành công nghiệp.
Tại sao dòng điện xoay chiều lại được sử dụng?
– Đối với ô tô: dòng điện nạp vào trong ắc quy của ô tô được tạo ra nhờ máy phát điện xoay chiều (một loại máy phát có điện áp không liên tục mà luân phiên). Dấu của nó thay đổi một cách tuần hoàn từ dương sang âm và ngược lại theo thời gian.
– Đối với các hộ gia đình, văn phòng: ở các đầu lấy điện trong nhà ở và các văn phòng, có một điện áp xoay chiều thay đổi dấu. Sự biến đổi điện áp xoay chiều có thể thực hiện được nhờ một biến thế. Đây là đặc điểm mà điện áp 1 chiều không làm được. Vì thế, người ta có thể nạp điện vào các thiết bị điện tử thường chấp nhận 12 V. Đồng thời, có thể tải điện năng đi rất xa dưới điện áp rất cao 100.000 V, có thể cao hơn nữa.
Điện áp là năng lượng theo đơn vị điện tích có lưu lượng, khi tăng điện áp mà không thay đổi năng lượng thì điện tích được sở dụng ít hơn. Nếu điện tích qua dây cáp càng ít, thì khẳ năng tiêu hao năng lượng cũng ít, giúp tiết kiệm hơn nếu tăng điện áp và hạ thấp dòng.
Có thể bạn chưa biết: Điện 3 pha là gì?
Hi vọng, với những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ trên đây về dòng điện xoay chiều sẽ thực sự có ích đối với người dùng. Từ đó, có thêm nhiều hiểu biết để có thể sử dụng sao cho thật hợp lý. Để có thể tiết kiệm được tối đa lượng điện sử dụng trong gia đình hay các khu công nghiệp, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng các thiết bị giúp tiết kiệm năng lượng tối đa trong quá trình sử dụng, như các thiết bị thắp sáng, máy hút bụi công nghiệp có công suất sử dụng phù hợp nhu cầu của mình.
