Cường độ dòng điện có tên gọi tiếng anh là Amperage là để chỉ số lượng điện tử đi qua tiết diện của một vật dẫn trong một đơn vị thời gian. Nó chính là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện. Dòng điện càng mạnh thì cường độ của dòng điện sẽ càng lớn, dòng điện càng yếu thì cường độ sẽ nhỏ. Các công thức tính cường độ dòng điện được thể hiện ngay trong phần chia sẻ sau đây.
Trong hệ đô lường quốc tế SI, cường độ của dòng điện được kí hiệu là I. Đơn vị đo của cường độ dòng điện là Ampe viết tắt là A. Nó được đặt theo tên viết tắt của André Marie Ampère – nhà vật lý học và toán học người Pháp. Mỗi một đơn vị ampe sẽ tương ứng với dòng chuyển động của 6,24150948.1018 điện tử e (1 culông) trong 1 giây qua 1 diện tích dây dẫn. Cụ thể 1A = 1C/s.
Cường độ dòng điện giúp cung cấp thông tin về độ mạnh yếu của dòng điện. Tạo sự ổn định cho các thiết bị điện giúp chúng có độ bền cao khi có cường độ được điều chỉnh ở mức độ phù hợp. Những dòng điện có cường độ thấp được dùng vào y học để chữa bệnh như biện pháp rung tim,… Tuy nhiên, những dòng điện có cường độ cao thì lại có thể gây giật điện nguy hiểm cho con người thậm chí là gây tử vong.
Để có thể đo được cường độ dòng điện thì hiện nay chúng ta sử dụng Ampe kế hay còn gọn là đồng hồ ampe. Thiết bị này cũng được đặt tên theo tên của nhà phát minh ra điện từ trường sau đó phát biểu thành định luật ông – André Marie Ampère.
Hiện nay ampe kế gồm có các koaij như sau: ampe kế đo dòng điện, ampe kế đo AC/DC, dòng đo điện trở cách điện, ampe kế đo điện trở đất hoặc dòng đo miliampe hay còn gọi là miliampe kế.
Cường độ dòng điện được tính dựa vào biểu thức sau:
I = Q/t = (q1 + q2 + q3+…+qn) /t
Từ công thức phía trên ta sẽ thấy cường độ trung bình của dòng điện ở một khoảng thời gian sẽ được tính bằng thương số của điện lượng chuyển qua bề mặt trong khoảng thời gian đó với khoảng thời gian đang xét. Chúng ta có công thức tính cường độ dòng điện trung bình dạng rút gọn là:
Trong biểu thức này bao gồm:
Itb: chính là cường độ trung bình của dòng điện (A)
ΔQ: là tổng điện lượng chuyển qua bề mặt được xét tại một khoảng thời gian Δt (C).
Δt: là một khoảng thời gian được xét.
Từ đó ta có cường độ tức thời của dòng điện được tính như sau:
hoặc
Trong biểu thức này:
I: là cường độ dòng điện
P: là công suất tiêu thụ của thiết bị điện
U: là hiệu điện thế
Công thức khác:
Hoặc
U = I.R
Bên trong đó:
I: chính là cường độ dòng điện (đơn vị A)
U: là hiệu điện thế (đơn vị U)
R: là điện trở (đơn vị Ôm)
Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng với cường độ của dòng điện không đổi. Có nghĩa là khi dòng điện đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ bên trong điện trở R bởi hai dòng điện đó là giống nhau.
Lúc này cường độ dòng điện hiệu dụng có công thức tính như sau:
Trong đó:
I: là cường độ dòng điện hiệu dụng
I0: là cường độ dòng điện cực đại
Cường độ dòng điện cực đại là cường độ lớn nhất trong mạch. Nó được tính với công thức như sau:
I0 = I. √2
Trong số đó.
I0: là cường độ dòng điện cực đại
I: là cường độ của dòng điện
Cường độ dòng điện bão hòa là: I = n.e
Trong đó e chính là điện tích electron.
Công thức tính cường độ của dòng điện 3 pha như sau:
I = P/(√3 x U x coshi x hiệu suất)
Trong số đó:
I: là dòng điện
P: là công suất động cơ
U: là điện áp sử dụng
Đây chính là dòng điện một chiều và được kí hiệu là DC (Direct Current): trong kỹ thuật điện đòng diện một chiều chính là dòng dịch chuyển cùng hướng của các hạt mang điện phía bên trong môi trường dẫn điện.
Cường độ dòng điện của dòng một chiều có thể điều chỉnh tăng – giảm nhưng không thể đổi chiều được. Quy ước của dòng một chiều theo chiều dương (+) sang âm (-).
Dòng DC này được tạo ra từ một số nguồn như: pin, ắc quy, năng lượng mặt trời,… Dòng điện này cũng có thể biến đổi qua lại giữa nguồn DC – AC nhờ vào những mạch điện đặc thù.
Để đo điện áp dân dụng một chiều thì hiện nay mọi người thường sử dụng đồng hồ vạn năng kim với các bước đo như sau:
Cách đo cường độ dòng điện bằng ampe kế
Để tiến hành đo, bạn có thể thực hiện theo các bước sau:
Bước 1:Kiểm tra kỹ thiết bị đo điện, đảm bảo chúng hoạt động trơn tru và không gặp sự cố ở hàm kẹp. Điều này tránh ảnh hưởng đến kết quả đo, gây sai số.
Bước 2: Chọn chức năng đo cường độ dòng điện bằng cách sử dụng núm vặn.
Bước 3: Kẹp đoạn dây dẫn xung quanh hàm kẹp. Lưu ý, cần để hàm kẹp khít vào nhau để cho kết quả chính xác.
Bước 4: Màn hình LCD hiển thị kết quả đo. Bạn có thể thay đổi độ phân giải, tuy nhiên hầu hết các thiết bị đo hiện nay đều tự động thực hiện chức năng này.
Khác với dòng điện một chiều, dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều và cường độ dòng điện có thể biến đổi tuần hoàn theo các chu kì thời gian nhất định. Dòng điện này được viết tắt là AC (Alternating Current)). Dòng điện xoay chiều chính là hệ thống điện lưới mà chúng ta đang sử dụng hàng ngày đấy. Dòng điện này thường được tạo ra từ những chiếc máy phát điện xoay chiều tại các nhà máy điện hoặc nó được biến đổi qua lại giữa hai dòng AC – DC nhờ những mạch điện đặc thù.
Chu kỳ của dòng điện xoay chiều được ký hiệu là: T với T chính là khoảng thời gian để dòng điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ.
Tần số kí hiệu là: F với là sự nghịch đảo của chu kì dòng điện xoay chiều.
Các dòng van công nghiệp hiện nay thì chúng thường được đo cường độ dòng điện trước khi chúng được đưa vào sử dụng trong các hệ thống đường ống hay thiết bị, … và chúng thường được sử dụng để đo cường độ dòng điện cho các dòng van công nghiệp hiện nay như:
– Van bi điều khiển điện
Hình ảnh van bi điều khiển điện
– Van cầu điều khiển điện
– Van cổng điều khiển điện
– Van bướm điều khiển điện
– Van dao điều khiển điện
Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của chúng tôi chúc các bạn có một ngày làm việc vui vẻ! Trân trọng!
Chúng ta đều biết rằng, dòng điện cũng như điện áp của các phần tử trong hệ thống điện thường sẽ có trị số rất lớn. Do đó, không thể đưa trực tiếp vào dụng cụ đo hoặc rơ le và các thiết bị tự động khác. Chính vì thế, các dụng cụ và thiết bị này thường được đấu nối qua máy biến dòng. Vậy máy biến dòng là gì? Chúng ta cùng tìm hiểu về khái niệm cũng như hoạt động của nó như thế nào nhé!
Khái niệm biến dòng là gì?
- Máy biến dòng hay còn gọi tắt là biến dòng ( tên tiếng Anh là: Current Transformer – kí hiệu máy biến dòng CT).
- Biến dòng là một thiết bị đo dòng điện gián tiếp đi qua nguồn cung cấp cho tải hoặc dây động lực của tải. Nói dễ hiểu hơn, biến dòng là dòng điện được biến đổi, từ thấp lên cao hoặc từ cao xuống thấp, từ dòng AC sang DC.
- Chức năng chính của biến dòng là giám sát nguồn điện cấp vào cho tải đến từng thiết bị. Máy biến dòng giúp đưa tín hiệu đến các đồng hồ hiển thị dòng điện loại cơ để hiển thị kim hay truyền tín hiệu điện về trung tâm điều khiển thông qua các bộ chuyển đổi tín hiệu là 0-5A hoặc 0-10A.
Cấu tạo của máy biến dòng như thế nào?
Biến dòng là thiết bị có cấu tạo gồm nhiều vòng dây được quấn trên một khung sắt từ. Khác với máy đo hiệu điện thế hay máy biến áp nguồn truyền thống. Máy biến dòng có cấu tạo gồm một hoặc một số ít vòng dây.
Máy biến dòng bao gồm các phần chính sau đây:
- Primary Current: Dòng điện sơ cấp.
- Secondary Winding: Cuộn dây thứ cấp.
- Hollow Core: Lõi rỗng.
- Ammeter : Đồng hồ đo dòng.
Phân biệt các loại biến dòng như thế nào?
Hiện nay máy biến dòng được phân loại theo cấu tạo, gồm 3 loại: dạng dây quấn, dạng vòng và thanh khối.
- Dạng dây quấn: cuộn sơ cấp của biến dòng sẽ kết nối trực tiếp với các dây dẫn, để đo cường độ dòng điện chạy trong mạch. Cường độ dòng điện trong cuộn thứ cấp phụ thuộc vào tỉ số vòng dây quấn của máy biến dòng.
- Biến dòng dạng vòng: Ở cuộn sơ cấp thì ” vòng” sẽ không được cấu tạo ở đây. Do đó cường độ đòn điện trong mạch sẽ được truyền hoặc chạy thẳng qua khe cửa hay lỗ hỏng của “vòng” trong máy biến dòng. Ngày nay một số máy biến dòng dạng vòng đã được cấu tạo thêm chi tiết ” chốt chẻ”. Nó có tác dụng là cho lỗ hỏng hay khe cửa của biến dòng có thể mở ra, cài đặt và đóng lại mà không cần phải ngắt mạch cố định.
- Biến dòng dạng thanh khối:
Là loại biến dòng được ứng dụng trong các loại dây cáp, thanh cái của mạch điện chính. Nó gần giống như cuộn sơ cấp nhưng chỉ có 1 vòng quay duy nhất. Chúng tách biệt hoàn toàn với nguồn điện áp cao trong hệ mạch và luôn được kết nối với cường độ dòng điện trong thiết bị điện.
Nguyên lý hoạt động của biến dòng là gì?
Biến dòng hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi dòng điện xoay chiều chạy qua 1 dây dẫn, thì xung quanh nó sẽ xuất hiện 1 điện trường có thể cảm ứng lên cuộn dây và có dòng điện trong đó. Tỉ lệ dòng điện này dựa vào số vòng dây được cuốn trong cuộn dây biến dòng.
Chế độ hoạt động của máy biến dòng như thế nào?
- Biến dòng hay còn gọi tắt là CT dòng có 2 chế độ là việc cơ bản là: chế độ ngắn mạch (dòng sơ cấp và thứ cấp có phụ tải Z2) và chế độ hở mạch (dòng thứ cấp).
- CT dòng có tỉ số dòng điện tỉ lệ nghịch với số vòng dây quấn. Vì thế, chúng ta có thể thay đổi tỷ số biến dòng bằng cách thay đổi số vòng dây quấn của dòng sơ cấp hoặc thứ cấp.
Ứng dụng của biến dòng là gì?
Máy biến dòng là một thiết bị không thể thiếu trong hệ thông giám sát và đo lường điện năng . Do đó, có rất nhiều thiết bị ứng dụng máy biến dòng. Ví dụ như : đồng hồ đo chỉ số điện, máy đo hệ số công suất, thiết bị oát kế, rờ le bảo vệ, vv…
Cách chọn máy biến dòng phù hợp
- Hầu hết các dòng điện xoay chiều đều có dòng tải lớn. Trong khi đó các thiết bị đọc dòng điện thì chỉ đọc được các giá trị 5A hoặc 10A thôi. Chính vì thế, máy biến dòng có vai trò quan trọng là chuyển đổi dòng điện lớn xuống dòng điện nhỏ hơn 5A và 10A.
- Cần lưu ý khi muốn chọn được biến dòng đúng chuẩn thì bạn cần phải biết:
– Dòng tải lớn nhất đi qua biến dòng là bao nhiêu?
– Gía trị của biến dòng bằng hay cao hơn giá trị của dòng điện thực tế đi qua biến dòng.
Kết luận
Trên đây là bài viết chia sẽ về biến dòng là gì? Một số ứng dụng và các loại biến dòng phổ biến hiện nay. Hy vọng bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu thêm về máy biến dòng cũng như nguyên lý hoạt động của nó. Từ đó có thể lựa chọn được loại biến dòng thích hợp cho việc sử dụng điện năng.
Bài viết bạn nên xem