Dòng điện xoay chiều là dòng điện rất quen thuộc, được dùng trong sinh hoạt hàng ngày và sản xuất của chúng ta. Nhưng vì sao dòng điện này được gọi là dòng điện xoay chiều? Cách để tạo ra dòng điện xoay chiều? Ứng dụng của dòng điện này và cách phân biệt với dòng điện một chiều là gì? Hãy cùng Cơ điện Trần Phú đi tìm hiểu để có thêm thông tin tin tức về dòng điện chúng ta thường dùng. Show
1. Dòng điện xoay chiều là gì?Dòng điện xoay chiều hay còn được gọi là dòng điện AC (Alternating Current). Đây là dòng điện cường độ và chiều thay đổi theo thời gian, sự thay đổi này thường tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định. Dòng điện xoay chiều được tạo ra do biến đổi nguồn điện một chiều hoặc tư các máy phát điện xoay chiều. Các đồ dùng điện quen thuộc với chúng ta thường sử dụng nguồn điện xoay chiều: máy lạnh, máy giặt, tủ lạnh … 2. Làm gì để tạo ra dòng điện xoay chiều?Bạn có thể thực hiện theo 2 cách sau để tạo ra dòng điện xoay chiều: + Cách 1: Đặt một cuộn dây dẫn kín và cho nam châm quay xung quanh. + Cách 2: Để cuộn dây dẫn kín quay quanh từ trường của nam châm. 3. Những đại lượng cần biết của dòng điện xoay chiều3.1. Công suất dòng điện xoay chiều và cách tínhCông suất của dòng điện xoay chiều phụ thuộc 3 đại lượng: cường độ của dòng điện, điện áp và độ lệch pha của cường độ so với điện áp. Công suất dòng điện xoay chiều được tính như sau: P = U.I.cosα Trong đó: P: biểu hiện cho công suất của dòng điện xoay chiều (W) U: là điện áp (V) I: là cường độ dòng điện (A) α: chính là độ lệch pha giữa cường độ của dòng điện và điện áp 3.2. Cách tính chu kỳ và tần số
F=1/T Với F là tần số, T là chu kỳ 4. Tác dụng của dòng điện xoay chiềuCũng tương tự như dòng điện một chiều, tác dụng dòng điện xoay chiều cũng có tác động nhiệt, phát sáng, tác động từ. Một điểm khác với dòng điện một chiều là đối với dòng điện xoay chiều, khi dòng điện đổi chiều thì lực từ tác dụng lên nam châm cũng đổi chiều. 4.1. Tác dụng nhiệtTác dụng nhiệt là một trong những tác dụng đầu tiên phải đề cập của dòng điện xoay chiều. Chúng ta có thể lấy ví dụ về bóng đèn dây tóc để dễ hình dung. Chúng ta sẽ cảm nhận được nhiệt lượng từ bóng đèn khi nó hoạt động. Đây chính là tác dụng nhiệt, một số sản phẩm khác của tác dụng nhiệt có ích cho đời sống phải kể đến như: bàn ủi, lò sưởi điện,... 4.2. Tác dụng quangMinh chứng cho tác dụng quang của dòng điện xoay chiều là các loại bóng đèn phát sáng như: bóng đèn bút thử điện, bóng đèn dây tóc, bút đèn bút thử điện,... 4.3. Tác dụng từTác dụng từ của dòng điện xoay chiều rất dễ dàng nhận biết khi chúng ta đưa một đinh sắt lại gần cuộn dây. Khi cuộn dây hút đinh sắt vào, chính là biểu hiện của tác dụng từ. Ngoài ra, tác dụng từ của cuộn dây lên nam châm cũng sẽ thay đổi khi dòng điện đổi chiều. 5. Điểm khác nhau giữa dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiềuDòng điện một chiều là dòng điện không có sự thay đổi theo thời gian và theo một hướng cố định. Dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều cũng có những ứng dụng và biểu hiện khác nhau dễ phân biệt như: Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều biến thiên tuần hoàn và cường độ biến thiên điều hoà 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 bởi một mạch điện tử thường gọi là bộ nghịch lưu dùng các thyristor. Trong kỹ thuật điện, nguồn xoay chiều được viết tắt tiếng Anh là AC (viết tắt của Alternating Current) và được ký hiệu bởi hình ~ (dấu ngã - tượng trưng cho dạng sóng hình sin). Trong mạch điện điện tử, sóng sin được dùng để ám chỉ điện xoay chiều đặt trên những linh kiện điện tử vì sóng Sin là một dạng sóng tuần hoàn điều hòa.  Truyền tải và phân phối điện năng[sửa | sửa mã nguồn]Chu kỳ và tần số của dòng điện xoay chiều[sửa | sửa mã nguồn]Chu kỳ của dòng điện xoay chiều ký hiệu là T là khoảng thời gian mà điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ, chu kỳ được tính bằng giây (s) Tần số (F) là số lần lặp lại trang thái cũ của dòng điện xoay chiều trong một giây (đơn vị là Hz) Công thức: F = 1/T Lưu trữ điện dự phòng[sửa | sửa mã nguồn]Bài chi tiết: UPS Công thức cho điện áp AC[sửa | sửa mã nguồn]Dòng điện xoay chiều được đi kèm (hoặc gây ra) bởi điện áp xoay chiều. Một điện áp xoay chiều, ký hiệu là v, có thể được mô tả bằng một hàm của thời gian theo phương trình sau:
Trong đó: Giá trị cực-đến-cực (peak-to-peak) của điện áp dòng AC được định nghĩa là chênh lệch giữa đỉnh cực dương và đỉnh cực âm. Vì giá trị cực đại của là +1 và giá trị cực tiểu là −1. Điện áp dòng AC cũng dao động giữa hai giá trị là và . Điện áp cực-đến-cực, thường được viết là hoặc , do vậy được tính bằng . Lịch sử[sửa | sửa mã nguồn]Sau khi phát hiện ra cảm ứng điện từ, thì đó là lúc dòng điện xoay chiều được ra đời. Và dòng điện xoay chiều là sản phẩm đầu tay của một người nước Anh tên Michael Faraday và nhà văn Pháp Hippolyte Pixii. Năm 1882, thợ điện người Anh - James Gordon, là người đã chế tạo máy phát điện hai pha lớn. Còn Lord Kelvin và Sebastian Ziani de Ferranti thì đã phát triển một máy phát điện sớm hơn ở tần số từ 100 Hz đến 300 Hz. Năm 1891, Nikola Tesla giành được bằng sáng chế cho một máy phát điện. Sau năm 1891, máy phát điện đa năng được sử dụng để cung cấp dòng điện, và tần số dòng điện xoay chiều của máy phát điện, kế đến động cơ đốt và mạch điện được thiết kế từ 16 Hz đến 100 Hz. Theo luật cảm ứng điện từ, khi từ trường xung quanh dây dẫn thay đổi, dòng điện gây ra sẽ được tạo trong dây dẫn. Thông thường, một nam châm quay được gọi là rotor, và một nhóm dây dẫn cố định cuộn tròn trong một cuộn dây trên một lõi sắt, gọi là stator. Đó là lúc để tạo ra dòng điện khi vượt qua từ trường. Máy móc luân phiên tạo điện cơ bản được gọi là máy phát điện. |
