Dòng điện một chiều là gì? Ứng dụng của dòng điện một chiều

Dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều là gì ? Phân biệt dòng điện một chiều dòng điện xoay chiều. AC là gì ? DC là gì ? Dòng điện AC là gì ? Dòng điện DC là gì ? Sự khác nhau giữa điện AC và DC hay khác nhau giữa điện một chiều & điện xoay chiều ? Ứng dụng thực tế của dòng điện một chiều & dòng điện xoay chiều ở đâu ? Bài viết dưới đây chúng tôi sẽ cùng nhau giải đáp những thắc mắc liên quan những câu hỏi trên.

Dòng điện 1 chiều là gì? Tính chất cơ bản của điện 1 chiều

Dòng điện 1 chiều được định nghĩa trong kỹ thuật điện thường được xem là dòng chuyển dời đồng hướng của các hạt mang điện trong môi trường có khả năng dẫn điện.

Định nghĩa cụ thể: Dòng điện một chiều được xem là dòng chuyển động của các hạt electron mang điện chạy theo chiều chuyển động của các loại điện tử tự do. Dòng điện một chiều được sản sinh từ các nguồn như pin, tế bào năng lượng mặt trời. Ngoài ra, dòng điện này có thể di chuyển trong vật dẫn cũng như dây điện hoặc trong những vật liệu bán dẫn khác, kể cả các vật liệu cách điện và môi trường chân không.

Tính chất

– Dòng điện một chiều có thể điều chỉnh tăng hoặc giảm nhưng không thể đổi chiều.

– Chiều của dòng điện một chiều được quy ước chạy từ cực dương (+) sang cực âm (-).

– Thông thường, dòng điện này được tạo ra từ các nguồn như pin, máy phát điện 1 chiều, năng lượng mặt trời,….

Dòng điện chạy theo 1 chiều có giật không ?

Dòng điện 1 chiều có giật không là thắc mắc của rất nhiều người. Thông thường, điện giật thường phụ thuộc bởi 2 yếu tố là điện áp cũng như cường độ dòng điện. Nếu như các yếu tố này đạt được ngưỡng nhất định mới có thể làm ảnh hưởng đến tính mạng con người.

Thông thường cường độ dòng điện có giá trị từ 40V trở lên thì mới gây ra nguy hiểm cho người. Nếu như dòng điện 1 chiều đạt ngưỡng các thông số điện áp và cường độ đạt mức 30mA thì hiện tượng điện giật hoàn toàn có thể xảy ra, thậm chí là gây ảnh hưởng đến tính mạng con người.

Theo thực tế, thì không có nhiều vụ tai nạn do dòng điện 1 chiều gây ra bởi cường độ điện nhỏ nếu giật chỉ gây ra cảm giác tê nhẹ mà không gây ảnh hưởng đến tính mạng của con người.

Tần số dòng điện 1 chiều

Dòng điện một chiều được xem là một đường thẳng, ở Việt Nam và một số nước khác trên thế giới thì dòng điện 1 chiều có tần số 50hz. Tần số này được xem là tối ưu đối cho điện dân dụng trong nước.

Công thức tính của dòng điện 1 chiều

Dòng điện 1 chiều có thể xác định được bằng công thức sau đây:

I=frac{U}{R}

Trong đó: thì U được xem là điện áp 2 đầu mạch (đơn vị là V), R là điện trở mạch (đơn vị ôm) và đơn vị của điện 1 chiều là Ampe (kí hiệu A).

So sánh dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều

Sau khi đã tìm hiểu rõ hơn về dòng điện một chiều kết hợp cùng lượng thông tin từ bài viết tham khảo trước đó về dòng điện xoay chiều AC, dưới đây là một số kết luận được đưa ra về sự khác biệt giữa hai dòng điện này:

Chiều chuyển động

Theo như quy ước cả hai loại dòng điện này đều có thể thay đổi độ lớn tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng thực tế của người dùng. Tuy nhiên nếu như AC có chiều dòng điện biến đổi theo thời gian dựa trên quy luật hình sin thì dòng điện một chiều DC có chiều truyền tải cố định theo hướng từ dương sang âm.

Nguồn hình thành

Như chúng ta vừa tìm hiểu phía trên, dòng điện 1 chiều DC thường được sử dụng dưới dạng pin hay năng lượng mặt trời. Trong khi đó, để tạo ra dòng điện xoay chiều thường chúng ta sẽ cần tạo sự chênh lệch của độ lớn từ trường thông qua cuộn dây dẫn và nam châm.

Độ phức tạp

Về cơ bản DC là dòng điện được tạo ra trước, sau đó dựa trên nền tảng những thành tựu sẵn có kết hợp với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các nhà vật lý học bắt đầu phát triển và tìm ra cách tạo dòng điện xoay chiều.

Trên thực tế dòng điện xoay chiều là loại dòng điện được sử dụng khá phổ biến trong cuộc sống của chúng ta. Nó không chỉ phục vụ nhu cầu sử dụng cơ bản tại hộ gia đình mà còn duy trì hoạt động của dây chuyền sản xuất quy mô lớn tại các đơn vị nhà xưởng kinh doanh. Do đó việc vận hành và sử dụng dòng điện AC phức tạp hơn rất nhiều so với DC.

Tuy nhiên với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ hiện nay có khá nhiều cách để chuyển đổi AC thành DC và ngược lại. Đây cũng chính là công nghệ được áp dụng trong việc chuyển hóa và sử dụng năng lượng mặt trời với hiệu suất cao cùng lượng hao phí không quá lớn.

Cách đo dòng điện một chiều?

Đo dòng điện một chiều là kiến thức cơ bản mà không chỉ những người thợ điện, kỹ sư điện cần biết mà ai người cũng cần biết. Có rất nhiều thiết bị, dụng cụ dùng để đo dòng điện như Ampe kế, Vôn kế, Đồng hồ vạn năng. Đồng hồ kẹp cũng được sử dụng để đo dòng điện một chiều.

Cách đo dòng điện 1 chiều bằng đồng hồ vạn năng khá đơn giản. Bạn chỉ cần thao tác theo các bước sau đây:

Bước 1: Cắm que đo màu đen vào đầu COM và que đo màu đỏ vào đầu dương (+)

Bước 2: Điều chỉnh thang đo và dòng điện AC hoặc DC phù hợp. Nếu đo dòng mA thì chuyển nút đến giá trị mA, tương tự với dòng A

Bước 3: Ngắt nguồn điện của mạch điện cần đo

Bước 4: Nối que màu đỏ của đồng hồ vạn năng với cực dương của nguồn điện. Que màu đen về phía cực âm, sao cho đảm bảo đúng chiều dòng điện 1 chiều

Bước 5: Mở nguồn điện của mạch điện cần đo

Bước 6: Đọc kết quả đo dòng điện thể hiện trên mặt đồng hồ vạn năng. Nếu kết quả nhỏ hơn 25mA thì bạn cần chuyển nút thang đo sang vị trí DC.A-25mA và đo lại. Khi đó kết quả đo sẽ chuẩn xác.

Ứng dụng của dòng điện một chiều là gì

Dòng điện một chiều được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau:

• Trong xe, pin được dùng để khởi động động cơ, đèn và hệ thống đánh lửa. Ví dụ: xe điện chạy bằng pin.
• Các tòa nhà thương mại và gia đình: nguồn điện một chiều được sử dụng trong nhiều ứng dụng điện áp thấp như sạc pin điện thoại. Dòng DC dùng để chiếu sáng khẩn cấp, camera an ninh, …
• Trong giao tiếp: nguồn cung cấp 48V DC được sử dụng. Hầu hết các thiết bị mạng truyền thông đều sử dụng dòng điện một chiều.
• Hệ thống truyền tải: truyền tải điện áp cao với đường truyền HVDC có nhiều ưu điểm hơn hệ thống truyền tải HVAC thông thường. Bởi vì nó không bị tổn thất điện năng do hiệu ứng hào quang hoặc hiệu ứng da.
• Trong nhà máy điện mặt trời, năng lượng được tạo ra dưới dạng dòng điện một chiều.
• Trong lưu trữ điện năng: nguồn AC không thể được lưu trữ như DC. Vì vậy, để lưu trữ năng lượng điện; người ta luôn luôn sử dụng DC.
• Hệ thống máy kéo: động cơ đầu máy chạy bằng dòng điện một chiều, quạt, đèn, ổ cấm điện đều sử dụng dòng điện một chiều.
• Hầu như tất cả các phần cứng điện tử và máy tính đều cần DC để hoạt động.

Ưu nhược điểm của dòng điện một chiều so với dòng điện xoay chiều?

Ưu điểm của AC

• Có thể dễ dàng tăng hoặc giảm điện áp của dòng điện xoay chiều bằng máy biến áp.
• Có thể thu được từ trường quay; quan trọng nhất đối với động cơ điện.
• Tạo ra và truyền tải có thể ở điện áp cao, và điện áp có thể được hạ xuống ở đầu người dùng đến mức có thể sử dụng được.
• Dòng AC dễ tạo ra hơn dòng dc.
• Nó rẻ hơn để tạo ra AC so với DC.
• Máy phát điện xoay chiều có hiệu suất cao hơn máy phát điện một chiều.
• Năng lượng mất đi trong quá trình truyền sóng là không đáng kể đối với điện xoay chiều.
• AC có thể dễ dàng chuyển đổi thành DC.
• Hiệu ứng cảm ứng chỉ có thể có trong AC. Vì vậy động cơ công suất cao có thể chạy ở điện áp cao (Ở mức dòng điện thấp hơn).
• Chúng ta có thể chuyển từ điện áp này sang điện áp khác một cách tiện lợi rất tiết kiệm. (Máy biến áp không thể được sử dụng trong DC.)

Nhược điểm của AC

Chúng ta phải đối phó với từ hóa cũng dẫn đến tăng điện áp và thêm thành phần phản kháng vào hệ thống của chúng ta.

Trong hệ thống điện xoay chiều chúng ta phải xử lý công suất phản kháng và cần phải bù thêm (tốn thêm công sức và chi phí) nhưng đối với hệ thống điện một chiều thì không có yêu cầu này.

Trong hệ thống AC để truyền tải điện năng, chúng ta cần 3 hoặc 4 dây dẫn nhưng trong trường hợp DC, chúng ta chỉ cần 2 dây dẫn để tiết kiệm chi phí.

Ưu điểm của DC

• Nguồn DC có thể được lưu trữ.
• Khi sử dụng các thiết bị điện tử, nguồn điện một chiều có thể chuyển đổi thành các tín hiệu Digital và Analog.
• DC chỉ cần hai dây truyền dẫn, trong khi AC 3 pha có thể cần đến 4 dây.
• Không có tổn thất điện dung và cảm ứng.
• Không có hiệu ứng gần.

Nhược điểm của DC

• Điện áp mà điện có thể được gửi đi có thể cao hơn trong AC. Các mức này có thể nguy hiểm trong DC.
• Kích thước cáp cho DC sẽ khá nặng và khó sử dụng.
• Hầu hết các loại động cơ cảm ứng chỉ có thể có cuộn dây trên rôto hoặc stato. Điều này là không thể ở DC.

Làm thế nào để biến đổi điện một chiều thành điện xoay chiều?

Người ta sử dụng máy biến tần (hay còn gọi là inverter) để biến đổi điện một chiều thành điện xoay chiều và ngược lại.

Máy biến tần inverter được ứng dụng trong ngành công nghiệp điện mặt trời. Thiết bị chuyển đổi dòng điện 1 chiều thành xoay chiều để hòa lưới điện quốc gia, đồng thời cung cấp điện cho các tải tiêu thụ.

Trên đây là những thông tin liên quan đến dòng điện một chiều do Luật Trẻ Em đã tổng hợp và chia sẻ đến các bạn. Hy vọng rằng với những chia sẻ trên đây bạn sẽ có thêm những thông tin cần thiết về dòng điện một chiều, và đừng quên theo dõi chúng tôi để cập nhật những tin tức mới nhất nhé!

Đăng bởi: Trường Tiểu học Thủ Lệ

Chuyên mục: Tổng hợp