Dòng điện xoay chiều là gì? Tần số, công thức và ứng dụng
Mục Lục
Dòng điện xoay chiều chính là dòng điện được sử dụng trong đời sống hàng ngày của chúng ta hiện nay. Vậy bạn đã thực sự hiểu rõ dòng điện xoay chiều là gì? Các tác dụng của dòng điện xoay chiều và những ứng dụng của nó trong đời sống? Bài viết dưới đây sẽ giải thích chi tiết, cùng chúng tôi tìm hiểu ngay nhé!
Dòng điện xoay chiều là gì?
Khái niệm dòng điện xoay chiều
Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ và chiều thay đổi theo một chu kỳ nhất định. Khác hoàn toàn so với dòng điện 1 chiều chỉ chạy theo một hướng và không đổi chiều trong suốt khoảng thời gian. Dòng điện xoay chiều có thể được tạo ra từ các máy phát điện xoay chiều hoặc biến đổi từ các nguồn điện 1 chiều (tạo ra từ tấm pin mặt trời hoặc pin lưu trữ).
Dòng điện xoay chiều cũng thường đi kèm với điện áp xoay chiều. Ngoài ra, dòng điện xoay chiều còn có thể chuyển đổi từ mức điện áp cao hơn sang mức điện áp thấp hơn một cách dễ dàng.
Tần số dòng điện xoay chiều
Tần số là sự lặp lại của một hiện tượng trong một khoảng thời gian nào đó. Đối với dòng điện xoay chiều, dòng điện thay đổi lên xuống theo chu kỳ nhất định. Tại Việt Nam, dòng điện xoay chiều có tần số từ 0 – 50Hz/ 60Hz, còn dòng điện một chiều thì không có tần số.
Ký hiệu dòng điện xoay chiều
Dòng điện xoay chiều được ký hiệu là AC (viết tắt của cụm từ tiếng anh Alternating Current). Trong sơ đồ mạch điện, điện xoay chiều có hình dấu ngã, biểu tượng của hình sin.
Cách tạo ra dòng điện xoay chiều
Dòng điện xoay chiều được tạo ra từ một trong hai cách sau:
- Một là: Đặt một cuộn dây dẫn kín ở giữa và nam châm quay xung quanh.
- Hai là: Để cuộn dây dẫn kín quay xung quanh từ trường của nam châm.
Các loại dòng điện xoay chiều
Hiện nay, dòng điện xoay chiều được phân loại theo số pha, bao gồm dòng điện xoay chiều 1 pha và dòng điện xoay chiều 3 pha.
- Dòng điện 1 pha: Gồm 2 dây, trong đó có 1 dây nóng và 1 dây nguội, hai dây này sẽ đấu trực tiếp vào nguồn điện. Trong đó, dây nguội thường có màu đen hoặc màu xanh. Và điện 220V được sử dụng phổ biến trong các hộ gia đình hiện nay chính là dòng điện 1 pha.
- Dòng điện 3 pha: Gồm 4 dây, trong đó có 3 dây nóng (dây pha) và một dây lạnh (dây trung tính). Theo quy định thì dây pha 1 sẽ có màu đỏ, dây pha 2 sẽ có màu vàng hoặc màu trắng, dây pha 3 sẽ có màu xanh dương, còn dây trung tính có màu đen hoặc dây nối đất có màu xanh lá. Dòng điện 3 pha cũng giống như 3 đường dây điện 1 pha chạy song song với nhau.
» Xem thêm: Điện 1 pha, điện 3 pha và cách chọn hệ thống điện mặt trời phù hợp
Tác dụng của dòng điện xoay chiều là gì?
Dòng điện xoay chiều có nhiều tác dụng đến đời sống, có thể kể đến như:
Tác dụng nhiệt
Tác dụng đầu tiên phải kể đến của dòng điện xoay chiều là sinh ra nhiệt. Điện xoay chiều có thể biến đổi thành nhiệt năng để sử dụng cho các mục đích khác nhau của đời sống. Ví dụ như các bếp điện, bàn là, đèn sưởi… Đây đều là những thiết bị sử dụng dòng điện xoay chiều để tạo ra nhiệt.
Tác dụng phát quang
Đây cũng là một trong những tác dụng hữu ích nhất của dòng điện xoay chiều. Hầu hết các thiết bị thắp sáng hiện nay như bóng đèn led, đèn huỳnh quang… đều sử dụng điện xoay chiều để cấp năng lượng và phát sáng.
Tác dụng từ
Tác dụng này có thể nhận thấy rõ khi chúng ta đưa một đinh sắt lại gần cuộn dây. Khi đó đinh sắt sẽ được hút vào cuộn dây. Chính điều này đã thể hiện cho tác dụng từ của dòng điện xoay chiều.
Công thức dòng điện xoay chiều
Cường độ dòng điện xoay chiều được tính theo công thức sau:
I= U/R
Trong đó,
- U là điện áp xoay chiều
- R là điện trở của dây dẫn
- I là cường độ dòng điện xoay chiều
Ngoài ra, bạn có thể tính công suất dòng điện xoay chiều theo công thức:
P = U. I. cos α
Trong đó, α là độ lệch pha giữa điện áp U và cường độ dòng điện I.
Phân biệt dòng điện xoay chiều và 1 chiều
Đều được sử dụng phổ biến trong đời sống, tuy nhiên dòng điện 1 chiều và xoay chiều lại có tính chất hoàn toàn khác nhau. Dưới đây là bảng phân biệt sự khác nhau giữa hai dòng điện này.
| Dòng điện xoay chiều | Dòng điện 1 chiều | |
| Hướng của dòng điện | Dòng điện có sự thay đổi hướng liên tục theo chu kỳ. | Dòng điện chỉ chạy theo một hướng duy nhất và không đổi chiều. |
| Tần số | 50Hz và 60Hz | Bằng 0 |
| Hệ số công suất | Từ 0 đến 1 | Không đổi |
| Khoảng cách truyền tải | Có thể truyền tải điện năng đi xa một cách an toàn. | Chỉ được sử dụng để truyền tải điện năng trong khoảng cách ngắn, không thể truyền đi xa. |
| Ứng dụng | Được sử dụng rộng rãi trong đời sống, từ các thiết bị điện tử tiêu dùng đến các thiết bị công nghiệp. | Chủ yếu được dùng trong các thiết bị chạy bằng pin như điện thoại, máy tính xách tay, đồng hồ, đèn pin… |
| Tạo ra từ nguồn | Được tạo ra chủ yếu từ máy phát điện xoay chiều. | Được tạo ra từ pin, ắc quy hoặc các tấm pin năng lượng mặt trời. |
| Tổn hao năng lượng | So với điện 1 chiều, điện xoay chiều ít gây tổn thất năng lượng trong quá trình truyền hơn. | Điện 1 chiều tổn thất năng lượng cao, do đó chúng ít được sử dụng để truyền ở khoảng cách xa. |
| Bản vẽ mạch điện | Dòng điện xoay chiều được biểu thị dưới dạng hình sin, hình vuông, hình tam giác hoặc hình thang. | Dòng điện 1 chiều được biểu thị dưới dạng đường thẳng. |
Ứng dụng của dòng điện xoay chiều
Dòng điện xoay chiều được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống, nó có mặt tại các gia đình, tòa nhà công sở hay các khu công nghiệp, nhà máy sản xuất… Ứng với từng loại dòng điện xoay chiều khác nhau sẽ có những ứng dụng riêng phù hợp với tính chất của loại dòng điện đó. Cụ thể như sau:
Các ứng dụng của điện xoay chiều 1 pha
Đối với dòng điện 1 pha, chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng điện dân dụng, điện sinh hoạt trong gia đình. Dòng điện loại này sẽ phù hợp cho các thiết bị điện có công suất nhỏ, ví dụ như các thiết bị gia dụng: quạt điện, máy sấy, nồi cơm điện, ấm siêu tốc…
Các ứng dụng của điện xoay chiều 3 pha
Dòng điện 3 pha được ứng dụng chủ yếu trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp. Khi đó, điện sẽ được cung cấp cho các thiết bị công nghiệp có công suất tiêu thụ lớn. Với đặc tính mạnh & khỏe, dòng 3 pha sẽ đảm bảo các thiết bị máy móc công suất lớn có thể hoạt động tốt, an toàn và tiết kiệm hơn.
Trên đây là những thông tin chi tiết về dòng điện xoay chiều là gì, cùng những kiến thức như phân loại, ký hiệu, tần số, cách tạo ra dòng điện xoay chiều… SUNEMIT hi vọng đã giúp bạn đọc có thêm những kiến thức bổ ích để từ đó dễ dàng đọc hiểu các kiến thức chuyên sâu về điện.
Phạm Hân là chuyên viên marketing tại Công ty điện mặt trời Sunemit. Với nhiều năm làm việc trong ngành marketing và 3 năm tìm hiểu về lĩnh vực điện năng lượng mặt trời, Hân hi vọng có thể mang đến cho độc giả những kiến thức bổ ích, giúp bất kỳ ai cũng có thể hiểu rõ về hệ thống để lựa chọn giải pháp điện mặt trời tối ưu.
