Tác Dụng Của Dòng Điện Một Chiều Là Gì? Nguyên Lý Đo Dòng Điện Một Chiều

Dòng điện 1 chiều là dòng điện có nhiều ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, chúng được thể hiện qua các thiết bị phổ biến. Vậy dòng điện 1 chiều cụ thể là gì? Tác Dụng Của Dòng Điện Một Chiều là gì? Những thông tin xung quanh dòng điện 1 chiều ra sao? Hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây để hiểu hơn về dòng điện này nhé!

Bạn đang xem: Tác Dụng Của Dòng Điện Một Chiều Là Gì? Nguyên Lý Đo Dòng Điện Một Chiều

Dòng điện một chiều là gì?

Dòng điện một chiều là dòng chuyển động của các hạt electron mang điện theo chiều chuyển động một hướng nhất định từ dướng sang âm hay dòng chuyển động của các điện tử tự do. Bạn đã biết dòng điện một chiều là gì rồi phải không ạ. Bây giờ ta cùng tìm hiểu các tính chất của nó nhé.

Nhìn vào hình ở trên, bạn có thể thấy điện áp của dòng điện một chiều luôn ở cực dương hay liên tục theo thời gian, trong khi đó, điện áp dòng điện xoay chiều luôn thay đổi từ cực dương sang 0 tới cực âm và ngược lại. Hay ta thấy điện áp của dòng 1 chiều ổn định, còn dòng điện xoay chiều thì thay đổi theo biểu đồ hình sin.

Vậy, dòng điện một chiều (DC – Direct Current) có nghĩa là dòng của các hạt electron luôn di chuyển một hướng nhất định theo thời gian. Tức là, dòng điện một chiều có điệp áp không thay đổi, đối nghịch với dòng điện xoay chiều có điện áp luôn luôn thay đổi.

Đơn vị dòng điện

Đơn vị của cường độ dòng điện là Ampe (A)

Dòng điện một chiều được tạo ra từ các nguồn sau:

• Dùng máy phát điện một chiều.
• Dùng thiết bị chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.
• Các loại pin đều ra cho dòng điện một chiều.

Bản chất dòng điện và chiều dòng điện

Khi các điện tử (electrons) tập trung với mật độ cao chúng tạo chúng tích điện và có xu hướng chuyển động về phía nơi thiếu electrons

– Dòng điện chính là dòng chuyển động của các hạt mang điện như điện tử (electrons), ion.

– Chiều dòng điện được quy ước đi từ dương sang âm ( ngược với chiều chuyển động của các điện tử – đi từ âm sang dương )

Tác dụng của dòng điện một chiều

Khi tìm hiểu về dòng điện một chiều thì tất nhiên chúng ta cũng phải biết tác dụng của dòng điện một chiều trong đời sống và các ngành nghề khác.

Dòng điện một chiều để chiếu sáng

Khi cúp điện chúng ta thường dùng đèn Pin dạng sạc hoặc đèn pin sử dụng pin tiểu để chiếu sáng. Tất cả các loại đèn pin này đều dùng nguồn điện một chiều để chiếu sáng bởi năng lượng được tích tụ trong nguồn năng lượng PIN khô hoặc pin sạc.

Đèn pin hoạt động dựa vào nguyên lý dòng điện một chiều cung cấp năng lượng cho bóng đèn dùng thể phát sáng.

Dòng điện một chiều dùng sạc thiết bị điện tử

Ít có ai biết rằng điện thoại di động chúng ta thường dùng hằng ngày chính là dùng điện một chiều bởi nó được cắm sạc trực tiếp từ nguồn điện xoay chiều. Ngay đầu cắm sạc chính là đầu chuyển nguồn AC thành DC trước khi vào điện thoại.

Nhờ sự chênh lệch điện áp giữa dòng điện ổ cắm sạc và dòng điện trong điện thoại mà điện thoại được nạp đầy một cách nhanh chóng phụ thuộc vào công suất đầu sạc.

Pin năng lượng mặt trời dùng điện 1 chiều

Một ứng dụng đang được sử dụng rộng rãi & càng nhân rộng chính là dùng tấm Pin thu năng lượng mặt trời để biến thành điện năng sử dụng. Tất nhiên quá trình này cần phải có biến tần để biến điện năng một chiều thành điện xoay chiều 220Vac để sử dụng.

Phân biệt dòng điện một chiều và điện áp một chiều

Đo dòng điện một chiều là một trong những vấn đề không hề đơn giản trong công nghiệp cũng như trong đời sống. Chúng ta cần xác định rõ đo dòng điện một chiều hay đo áp một chiều.

Bởi :

Đo điện áp điện áp một chiều , khá đơn giản

Còn

Đo dòng điện một chiều thì khá phức tạp bởi cần phải có thiết bị đo chuyên dụng

Trước hết chúng ta cần tìm hiểu về câu hỏi : dòng điện một chiều có tần số bằng bao nhiêu ?

Dòng điện một chiều thì tần số bằng bao nhiêu ?

“Dòng điện một chiều có tần số hay không “ đây là câu hỏi tôi tìm thấy trên một trang diển đàn điện của một cậu sinh viên học ngành điện đã ra trường. Tôi khá buồn cho ngành đào tạo Đại Học của Việt Nam khi tìm thấy những thông tin này

Các bạn hãy nhìn các sóng thay đổi liên tục ở trên. Các sóng giao động lên xuống trong một khoảng thời gian nhất định. Sự thay đổi liên tục này chính là tần số.

Như vậy , Tần số là sự lặp lại của một hiện tượng  trong một thời gian nào đó

Chúng ta thấy rất rõ rằng dòng điện 1 chiều là một đương thẳng, còn dòng điện xoay chiều là một dạng hình SIN.

Kết luận :

• Dòng điện một chiều không có tần số
• Dòng điện xoay chiều có tần số từ 0-50/60 Hz

Đo dòng điện một chiều

Việc đo dòng điện 1 chiều khá đơn giản nếu như chúng ta có các thiết bị đo chuyên dụng. Dòng điện một chiều có hai loại :

• Dòng điện 1 chiều điều khiển
• Dòng điện 1 chiều của tải

Trong đó,

Dòng điện một chiều điều khiển có hai dạng chính :

• Dạng analog 0-20mA , 4-20mA , 0-40mA , 0-100mA , max 0-250mA
• Và dòng điện tải : 5Adc , 10Adc …300Adc

Nguyên lý đo dòng điện một chiều

Để đo dòng điện một chiều DC quả thực không phải là một việc đơn giản dù chúng ta có kiến thức đi nữa nhưng trong thực tế thì nó là cả một vấn đề lớn.

Đầu tiên, chúng ta hãy quên tất cả các kiến thức phức tạp trong trường đã dạy cho chúng ta vì trong thực tế chẳng ai dùng những cách thức đó cả.

Dù làm cách nào thì các bạn cũng phải có thiết bị để đo được dòng DC. Nên đầu tiên bạn phải mua thiết bị đo dòng một chiều DC ( nếu chưa có ).

Cách đo dòng điện 1 chiều bằng ampe kìm

Cách đơn giản nhất để đo được dòng DC chính là dùng đồng hồ Ampe kiềm DC. Để đo dòng tải DC ( Ampe ) cách nhanh và dể nhất là tìm mua một đồng hồ ampe kiềm có thể đo được dòng DC. Với cách này chúng ta có thể đọc trực tiếp dòng tải DC đang hoạt động. Tuy nhiên, chúng ta chỉ xem được chứ không thể giám sát hoặc điều khiển được.

Để làm được điều đó chúng ta cần dùng cách khác.

Đo dòng bằng điện trở shunt

Một trong những cách đo dòng 1 chiều hiệu quả trong thực tế chính là đo dòng của điện trở Shunt mắc nối tiếp trên tải. Thông qua bộ chuyển đổi K109LV để khuếch đại giá trị mV của điện trở shunt thành tín hiệu 4-20mA.

Thông qua tín hiệu analog 4-20mA chúng ta có thể truyền tín hiệu về màn hình hiển thị S311A-4-H để hiển thị giá  trị dòng điện qua tải hoặc đưa tín hiệu về PLC để điều khiển.

“ Cảm Biến “đo dòng điện 1 chiều

Cảm biến đo dòng điện một chiều là một loại cảm biến mới xuất hiện trên thị trường dựa vào nguyên lý cảm biến Hall đo dòng điện. Cảm biến Hall tuy đơn giản nhưng lại  hiệu quả trong đo dòng điện DC.

Dựa vào nguyên lý của cảm biến Hall mà các nhà sản xuất cho ra một loại biến dòng đo được dòng điện DC tương tự như biến dòng CT đo dòng AC. Một kỷ nguyên mới của việc đo dòng DC phục vụ cho ngành công nghiệp như : pin năng lượng mặt trời, xi mạ, điện gió, giám sát Motor DC có tải lớn.

Một ưu điểm rất lớn của việc dùng biến dòng CT đo dòng DC đó chính là giá thành rất thấp so với việc dùng : điện trở Shunt và bộ chuyển đổi điện trở shunt ra analog 4-20mA.

Đo dòng 4-20mA

Hầu như các tín hiệu được dùng để giám sát & điều khiển đang sử dụng tín hiệu 4-20mA. Để đo được dòng 4-20mA gần như không thể nếu chúng ta không có các thiết bị chuyên dụng.

Sự phát triển của công nghệ mang tới nhiều thiết bị & giải pháp hơn trong việc đo dòng tín hiệu 4-20mA. TEST-4 mang tới cách đo dòng 4-20mA một cách đơn giản nhất mà không cần phải lắp thêm một thiết bị nào khác.

Tín hiệu 4-20mA được đo trực tiếp từ các thiết bị như : cảm biến áp suất, cảm biến chênh áp, đồng hồ đo lưu lượng, PLC, hoặc bất kỳ thiết bị nào có ngõ ra analog 4-20mA / 0-10V.

Sự khác nhau giữa dòng điện một chiều với dòng điện xoay chiều và dòng điện không đổi

Dòng điện không đổi là gì? Sự khác biệt so với dòng điện một chiều

– Định nghĩa: Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều chuyển động và cường độ dòng điện không thay đổi theo thời gian. Lúc này, cường độ dòng điện sẽ được tính theo công thức:

I = Δq/Δt

Trong đó:

Δq là điện lượng đi qua một tiết diện của vật dẫn (C)

Δt là thời gian (s)

– Dòng điện không đổi vẫn được biết đến như một dòng điện 1 chiều. Tuy nhiên, trên thực tế vẫn có nhiều trường hợp đặc biệt như dòng chỉnh lưu, dòng xung điện 1 chiều khi chúng không đổi chiều dòng điện nhưng lại có cường độ dòng điện thay đổi theo thời gian.

– Sự khác nhau giữa dòng điện không đổi và dòng điện 1 chiều nằm ở tính chất: Dòng điện 1 chiều có chiều không đổi theo thời gian, còn dòng điện không đổi sẽ có 2 trường hợp là cường độ dòng điện thay đổi và không đổi theo thời gian.

Dòng điện xoay chiều và sự khác biệt so với dòng một chiều

– Định nghĩa: Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ và chiều dòng điện thay đổi theo thời gian, sự thay đổi này thường theo một chu kỳ tuần hoàn nhất định. Dòng điện xoay chiều được tạo ra bằng nhiều cách như biến đổi nguồn điện 1 chiều hoặc tạo ra từ các máy phát điện xoay chiều. Hiện nay, các thiết bị điện dân dụng phổ biến nhất hiện nay đều sử dụng dòng điện xoay chiều. Kí hiệu của dòng điện xoay chiều là AC.

– Sự khác nhau giữa dòng điện 1 chiều và dòng điện xoay chiều:

+ Dòng điện xoay chiều có chu kỳ, tần số, pha còn dòng điện 1 chiều thì không có.

+ Dòng điện xoay chiều có thể đảo chiều còn dòng điện 1 chiều thì không thể.

+ Dòng điện xoay chiều gây nguy hiểm đến tính mạng cho con người còn dòng điện 1 chiều thì không gây nguy hiểm cho con người.

+ Nguồn cấp điện cho dòng điện xoay chiều là máy phát điện,… còn dòng điện 1 chiều là pin,…

+ Dòng điện xoay chiều có thể truyền đi xa, tại những địa hình hiểm trở, hẻo lánh còn dòng điện 1 chiều thì không thể, bởi như vậy sẽ mất rất nhiều năng lượng và nguồn điện sử dụng cũng không được đủ. Chính vì vậy, dòng điện xoay chiều sẽ giúp việc sinh hoạt hàng ngày tại moi nơi trên tổ quốc được diễn ra bình thường.

+ Dòng điện xoay chiều có tần số là 50Hz và 60Hz, có thể đảo ngược được còn dòng điện 1 chiều chỉ có tần số là 0 nên không thể đảo chiều.

+ Trong vẽ mạch điện, dòng điện xoay chiều được biểu thị bằng các hình đa dạng như hình sin, hình tam giác, hình vuông hay hình thang. Còn dòng điện 1 chiều chỉ được biểu thị duy nhất 1 hình là đường thẳng.

Dòng điện 1 chiều có gây nguy hiểm không ?

Điện một chiều có giật hay không phụ thuộc vào 2 yếu tố sau: Điện áp và cường độ dòng điện, nếu 2 yếu tố này vượt lên ngưỡng cao nhất định thì nguy cơ ảnh hưởng đến tính mang con người là điều khó có thể tránh khỏi

Điện áp bao nhiêu gây chết người

Điện áp là mức giá trị cho phép mà con người có thể chịu đựng được tùy thuộc vào môi trường làm việc cụ thể, công suất nguồn, khả năng được bảo đảm an toàn của bản thân trang thiết bị và đồ bảo hộ

Ngoài ra, ta còn lưu ý đến xác suất có nguy cơ xảy có thể xả ra và thường thì mức điện áp trên 40V được đánh giá là mức nguy hiểm cho con người

Cường độ dòng điện bao nhiêu gây chết người

Cường độ dòng điện là trị số dòng điện đi qua con người, đây là yếu tố quyết định đến độ nguy hiểm của tính mạng

Qua phân tích cho thấy, giá trị an toàn cho người nhỏ hơn 10mA, mức cường độ từ 30mA có khả năng gây nguy hiểm tính mạng

Hiện nay có một số nguồn điện 1 chiều đạt được các thông số điện áp và cường điện như trên, vì vậy nó có thể xảy ra trường hợp điện 1 chiều gây tê giật, thậm chí chết người

Trên đây, Luật Trẻ Em đã tổng hợp và chia sẻ đến các bạn những thông tin liên quan đến Tác dụng của dòng điện một chiều. Mong rằng đây là nguồn tham khảo hữu ích cho các bạn. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của chúng tôi!

Đăng bởi: Trường Tiểu học Thủ Lệ

Chuyên mục: Tổng hợp