Điện Xoay 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.

Xuân 2020