Điện Một Chiều

Điện một chiều và xoay chiều hiện nay được sử dụng rất nhiều trong đời sống chúng ta. Mỗi dòng điện lại cho lợi ích sử dụng khác nhau. Ngoài ra bản thân mỗi dòng điện cũng có những đặc điểm khác nhau rõ rệt để giúp con người có thể phân biệt và chọn lựa khi sử dụng. Bài viết này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu lợi ích và điểm khác nhau của điện một chiều và xoay chiều là gì?

Điện một chiều là gì?

Dòng điện một chiều có tên tiếng anh là Direct Current ( viết tắt DC): Hiểu một cách đơn giản là dòng điện chạy theo một hướng cố định, không hề thay đổi (là dòng chuyển động có hướng của các điện tích ). Cường độ có thể tăng hoặc giảm nhưng không hề thay đổi chiều.

Nguồn điện 1 chiều là nguồn phát ra dòng điện 1 chiều, dòng điện này có chiều xác định, độ lớn có thể vẫn biến thiên nhưng trị số của nó luôn nằm giới hạn trong 1 phía của trục thời gian Ox, nghĩa là hoặc luôn dương (+), hoặc luôn âm (-) và không đi qua giá trị “0”.

Điện xoay chiều là gì?

Dòng điện xoay chiều có tên tiếng anh là Alternating Current (viết tắt AC). Nghĩa là chiều của dòng điện trong mạch luôn luôn thay đổi theo thời gian. Khác với dòng điện DC (Direct Current), dòng chảy trong mạch chỉ theo một chiều nhất định. Dòng điện đang được sử dụng trong nhà chúng ta là AC, có điện áp hiệu dụng là 220V.

Thông thường, dây điện khi kéo từ nhà máy điện đến nhà thường có 2 dây dẫn, ở Việt Nam, ta thường gọi là dây nóng (hay dây pha) và dây nguội (hay còn gọi là dây trung tính).

Công suất của dòng điện xoay chiều :

Công xuất dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào cường độ, điện áp và độ lệch pha giữa hai đại lượng trên, công xuất được tính bởi công thức :

P = U.I.cosα

Trong đó

U : là điện áp

I : là dòng điện

α : là góc lệch pha giữa U và I.

Điểm khác nhau của điện một chiều và xoay chiều

Ta có thể thấy dòng điện AC trong mạch chảy theo 1 chiều, rồi sau đó chảy theo chiều ngược lại và cứ tiếp tục đổi chiều như vậy.

Một điện áp AC thì có giá trị dương sang âm rồi tiếp tục đổi ngược lại.

Để đo lường sự thay đổi chiều nhanh hay chậm, người ta đưa ra khái niệm:

Tần số (hertz): Là số lần lặp lại trạng thái cũ trong 1 giây. Kí hiệu: F. Đơn vị Hz.

Chu kỳ: Là khoảng thời gian mà điện xoay chiều lặp lại ví trí cũ. Tính bằng giây (s): Kí hiệu T. T = 1/F.

Một nguồn điện AC thì phù hợp cung cấp cho các thiết bị như đèn, các thiết bị đốt nóng như bếp điện, bàn ủi, bình nấu nước bằng điện… Nhưng tất cả các mạch điện lại yêu cầu một điện áp không đổi. Chính vì lý do này mà ta phải quan tâm đến các mạch chỉnh lưu, ổn áp… Để biến từ một dòng điện thay đổi thành không đổi để sử dụng cho mạch điện.

Một điện áp DC có giá trị luôn luôn là dương hoặc là âm. Giá trị có thể tăng hoặc giảm nhưng không bị thay đổi giữa dương và âm. Ví dụ: nguồn DC +5V vì lí do gì đó bị giảm giá trị xuống 3V hoặc 1V nhưng không thể là -1V.

Các bộ nguồn, pin thì cung cấp điện áp DC không đổi, là sự chọn lựa tốt cho các mạch điện của chúng ta. Nguyên tắc chung của các bộ nguồn này là chuyển đổi điện áp AC lớn ngõ vào thành một điện áp AC nhỏ hơn. Tiếp đó thì sử dụng cầu diode để chuyển đổi AC thành DC kết hợp với các tụ có giá trị lớn ngõ ra để tạo ra điện áp DC ngõ ra với một chút gợn sóng. Tùy vào chất lượng nguồn mà giá trị DC ngõ ra có gợn sóng nhiều hay ít. Nhưng đa phần là đáp ứng tốt cho hầu hết các mạch điện.

Lợi ích khi sử dụng dòng điện 1 chiều hay xoay chiều

Bạn có thể xem qua bảng so sánh dưới đây để tham khảo thêm lợi ích khi sử dụng dòng điện 1 chiều hay xoay chiều trong đời sống con người hiện nay:

Bảng so sánh

Chỉ tiêu

Dòng điện xoay chiều

Dòng điện một chiều

Số lượng năng lượng có thể mang

An toàn để chuyển qua các khoảng cách thành phố xa hơn và có thể cung cấp nhiều năng lượng (điện năng) hơn.

Dòng DC không thể đi quá xa cho đến khi nó bắt đầu mất năng lượng.

Hướng dòng chảy của điện tử

Nam châm quay dọc theo dây.

Từ tính ổn định dọc theo dây.

Tần số

Tần số dòng điện xoay chiều là 50Hz hoặc 60Hz tùy thuộc vào Nguồn phát.

Tần số dòng điện trực tiếp (một chiều DC) là 0

Phương hướng

Nó có thể đảo ngược hướng của nó trong khi chảy trong cùng một mạch (dây dẫn).

Nó chỉ chảy theo một hướng trong mạch.

Hiện hành

Đây là cường độ dòng điện thay đổi theo thời gian.

Dòng điện có cường độ không đổi.

Dòng electron

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

Electron di chuyển đều đặn theo một hướng nhất định.

Thu được từ

AC thu được từ phát điện và các nguồn khác.

Pin hoặc aqui.

Thông số thụ động

Trở kháng.

Điện trở

Hệ số công suất

Nằm giữa 0 và 1.

Nó luôn luôn là 1.

Dạng sóng

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

Đường thẳng.

Ngoài ra bạn còn có thể lưu trữ và chuyển đổi từ dòng điện xoay chiều AC sang dòng điện một chiều DC và ngược lại. Dòng điện xoay chiều AC thậm chí có thể được thay đổi để trở thành dòng điện một chiều DC bằng một bộ chuyển đổi để mà bạn có thể sử dụng để lưu trữ điện năng chẳng hạn như Pin trên máy tính xách tay.

Dòng điện một chiều có thể không ổn định, thời gian lưu trữ không được lâu và công suất ở một giới hạn nhất định. Biến tần dùng để chuyển từ DC sang AC. Ví dụ, một bộ chuyển đổi sẽ thay đổi 12 volt DC thành 120 Volt AC để chạy một thiết bị nhỏ. Trong khi DC có thể được lưu trữ trong pin nhưng bạn không thể lưu trữ được một dòng điện xoay chiều AC.

Trên đây là bài lý thuyết rất bổ ích giúp bạn có thể hiểu rõ và so sánh được điểm khác nhau cơ bản của 2 dòng điện được sử dụng nhiều hiện nay là một chiều và xoay chiều. Theo dõi chuyên mục của chúng tôi hàng ngày để biết thêm những kiến thức hay về điện các bạn nhé.

Hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu dòng điệnđiện áp một chiều để có thể hiểu thêm một trong những phát minh lớn nhất trong lịch sử loài người.

Khái niệm cơ bản về dòng điện

Tất cả các nguyên tố đều được cấu tạo lên từ các nguyên tử và mỗi nguyên tử của một chất được cấu tạo bởi hai phần:

– Một hạt nhân ở giữa các hạt mang điện tích dương gọi là Proton và các hạt trung hòa điện gọi là Neutron.

– Các Electron (điện tử ) mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân  .

– Bình thường các nguyên tử có trạng thái trung hòa về điện nghĩa là số Proton hạt nhân bằng số electron ở bên ngoài nhưng khi có tác nhân bên ngoài như áp xuất, nhiệt độ, ma sát tĩnh điện, tác động của từ trường .. thì các điện tử electron ở lớp ngoài cùng có thể tách khỏi quỹ đạo để trở  thành các điện tử tự do.

– Khi một nguyên tử bị mất đi một hay nhiều điện tử, chúng bị thiếu điện tử và trở thành ion dương và ngược lại khi một nguyên tử nhận thêm một hay nhiều điện tử thì chúng trở thành ion âm.

Bản chất dòng điện và chiều dòng điện

Khi các điện tử tập trung với mật độ cao chúng tạo nên hiệu ứng tích điện

Dòng điện chính là dòng chuyển động của các hạt mang điện như điện tử , ion.

– Chiều dòng điện được quy ước đi từ dương sang âm ( ngược với chiều chuyển động của các điện tử – đi từ âm sang dương ).

Tác dụng của dòng điện :

Khi có một dòng điện chạy qua dây dẫn điện như thí nghiệm sau :

Ta thấy rằng dòng điện đã tạo ra một từ trường xung quanh để làm lệch hướng của nam châm, khi đổi chiều dòng điện thì từ trường cũng đổi hướng =>  làm nam châm lệch theo hướng ngược lại.

Dòng điện chạy qua bóng đèn làm bóng đèn phát sáng và sinh nhiệt năng

Dòng điện chạy qua thiết bị điện, động cơ làm quay động cơ quay  sinh ra cơ năng

– Khi ta nạp ác quy các cực của ắc quy bị biến đổi và dòng điện có tác dụng hoá năng..

Như vậy dòng điện có các tác dụng là tác dụng về nhiệt , tác dụng về cơ năng , tác dụng về từ trường và tác dụng về hóa năng.

Dòng điệnđiện áp một chiều

  1. Cường độ dòng điện :
     Là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện hay đặc trưng cho số lượng các điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian –

Ký hiệu là I

Dòng điện một chiều là dòng chuyển động theo một hướng nhất định từ dương sang âm theo quy ước hay là dòng chuyển động theo một hướng của các điện tử tự do.

Đơn vị của cường độ dòng điệnAmpe

Đơn vị

Kilo Ampe  = 1000 Ampe

Mega Ampe = 1000.000 Ampe

Mili Ampe = 1/1000 Ampe

Micro Ampe = 1/1000.000 Ampe

  1. Điện áp :
     Khi mật độ các điện tử tập trung không đều tại hai điểm A và B nếu ta nối một dây dẫn từ A sang B sẽ xuất hiện dòng chuyển động của các điện tích từ nơi có mật độ cao sang nơi có mật độ thấp, như vậy người ta gọi hai điểm A và B có chênh lệch về điện áp và áp chênh lệch chính là hiệu điện thế.
    Điện áp tại điểm A gọi là UA
    Điện áp tại điểm B gọi là UB.
    – Chênh lệch điện áp giữa hai điểm A và B gọi là hiệu điện thế UAB
    UAB = UA – UB
    – Đơn vị của điện áp là Vol  ký hiệu là U hoặc E.

Đơn vị điện áp

Kilo Vol ( KV) = 1000 Vol.

Mini Vol (mV) = 1/1000 Vol.

Micro Vol = 1/1000.000 Vol.

Điện áp có thể ví như độ cao của một bình nước, nếu hai bình nước có độ cao khác nhau thì  khi nối một ống dẫn sẽ có dòng nước chảy qua từ bình cao sang bình thấp hơn, khi hai bình nước có độ cao bằng nhau thì không có dòng nước chảy qua ống dẫn. Dòng điện cũng như vậy nếu hai điểm có điện áp chên lệch sẽ sinh ra dòng điện chạy qua dây dẫn  nối với hai điểm đó từ điện áp cao sang điện áp thấp và nếu hai điểm có điện áp bằng nhau thì dòng điện trong dây dẫn sẽ = 0.

Hi vọng qua bài viết này bạn đã biết thêm về dòng điệnđiện áp để hỗ trợ cho công việc của mình. Theo dõi chuyên mục của chúng tôi để cập nhật những thông tin và kiến thức về điện khác các bạn nhé!

Có lẽ thuật ngữ điện một chiều đã không còn quá xa lạ với con người hiện nay. Có thể hiểu dòng điện một chiều là dòng chuyển động đơn hướng của các điện tích. Dòng điện một chiều được tạo ra từ các nguồn như pin, tế bào năng lượng mặt trời. Trong dòng một chiều, các điện tích chuyển động theo cùng một chiều là từ cực âm của nguồn điện sang cực dương, khác với chiều của dòng điện xoay chiều và chiều dòng điện quy ước. Vậy dòng điện này có gây ra giật điện không và nó có ảnh hưởng thế nào chúng ta hãy cùng tìm hiểu nhé!

Việc bị điện giật ảnh hưởng bởi 2 yếu tố chính: Điện áp và cường độ dòng điện. Một trong 2 thành phần này khi đạt ngưỡng nhất định sẽ làm ảnh hưởng đến tính mạng con người.

Điện áp gây nguy hiểm cho con người

Giá trị điện áp cho phép quy định mà con người có thể chịu đựng được tuỳ thụôc vào môi trường làm việc cụ thể, công suất nguồn, khả năng được bảo đảm an toàn của bản thân trang thiết bị và phương tiện bảo hộ. ngoài ra còn lưu ý đến xác suất nguy hiểm có thể xảy ra. Thông thường, mức điện áp từ 40V trở lên được đánh giá là mức nguy hiểm.

Cường độ dòng điện

Giá trị dòng điện qua người quyết định là một trong các yếu tố gây nguy hiểm cho người. Qua nghiên cứu và phân tích các tai nạn điện, thấy rằng với dòng diện xoay chiều, tần số 50-60hz, giá trị an toàn cho người nhỏ hơn 10mA . Mức cường độ từ 30mA có khả năng ảnh hưởng đến tính mạng con người.

Hiện nay có các nguồn điện 1 chiều đạt được các thông số điện áp và cường độ dòng điện như trên, vì vậy hoàn toàn có thể xảy ra trường hợp điện 1 chiều giật, thậm chí gây tử vong. Tuy nhiên trên thực tế, không có nhiều tai nạn điện xảy ra đối với nguồn 1 chiều bởi nguồn điện 1 chiều lớn không có nhiều. Chúng ta chỉ thường gặp các nguồn 1 chiều điện áp thấp 6V, 12V, 24V… Khi bị giật bởi các nguồn này, sẽ có cảm giác bị tê nếu không được cách điện cẩn thận.

Vậy điện 1 chiều có giật, có gây nguy hiểm nếu đạt ngưỡng điện áp và cường độ dòng điện. Nên trong quá trình sử dụng bạn cần có các biện pháp phòng chống giật điện hợp lý để bảo về mình và người thân.

Điện 1 chiều và điện xoay chiều cái nào nguy hiểm hơn

Dòng điện nào khi đi qua người và tiếp đất đều có thể gây nguy hiểm. Dòng điện xoay chiều nguy hiểm hơn vì nó gây rung cơ và làm đứng tim, nếu gặp điện giựt mà không biết phương pháp cấp cứu thì tim sẽ ngưng đập rất nguy hiểm. Bạn nên biết là cường độ dòng điện nguy hiểm hơn hiệu số điện thế. vì: P = U x I ; P là công suất điện, U là điện áp, còn I là cường độ do đó dòng điện một chiều vẫn có thể gây nguy hiểm, nếu cường độ dòng điện cao.

Ví dụ bình accu 24 volts, điện một chiều nhưng sức tải điện đến 200 ampere thì vẫn có thể gây chết người nếu không cẩn thận để bị giật. Còn điện 110 Volts vẫn nguy hiểm hơn 220Volts nếu cường độ của nó cao hơn. Điện trong nhà không gây nguy hiểm như điện ngoài trời vì khi vào nhà bạn dòng điện đi qua đồng hồ có cường độ giảm đi chỉ còn từ 10A đến 30A do đó khi giật ít nguy hiểm hơn điện ngoài trời (Có cường độ rất lớn), trừ trường hợp có nước và tay chân bị ẩm thì cường độ dòng điện qua người bạn cao hơn. Chúng ta cũng biết là da của mỗi người có một sức cản điện khác nhau mà ta gọi là điện trở.

Vì vậy mà có người chịu nổi dòng điện 300V khi sờ vào mà không bị giật, trong khi đó người khác chỉ chạm vào điện 220V là đủ để nhảy chồm lên!

Việc hiểu rõ để đề phòng các tai nạn về điện trong quá trình sinh hoạt hằng ngày là điều cần thiết để hạn chế rủi ro. Nếu chủ quan bạn thì tưởng chừng như dòng điện 1 chiều vô hại sẽ gây ra những tác động cực kì nguy hiểm đến bạn và người thân.