Điện xoay chiều là dòng điện rất quen thuộc trong đời sống sinh hoạt và sản xuất của chúng ta. Nhưng vì sao dòng điện này lại có tên gọi là dòng điện xoay chiều? Được tạo ra như thế nào? Công dụng của dòng điện này là gì và làm thế nào để phân biệt nó với dòng điện một chiều? Xem thêm Cơ điện Trần Phú để biết chi tiết về các dòng điện chúng ta thường sử dụng.
1. Dòng điện xoay chiều là gì?
Dòng điện xoay chiều còn được gọi là AC ( Tiếng anh là : alternating current ). Đó là một dòng điện thay đổi cường độ và hướng theo thời gian và sự thay đổi này thường diễn ra theo chu kỳ trong một khoảng thời gian. Dòng điện xoay chiều được tạo ra bằng cách chuyển đổi nguồn điện một chiều hoặc máy phát điện xoay chiều. Các đồ dùng điện như chúng ta đã biết thường sử dụng dòng điện xoay chiều như điều hòa, máy giặt, tủ lạnh…
2. Làm cách nào để tạo ra dòng điện đổi chiều?
Có hai cách để tạo ra nguồn AC:
- Cách 1: Gắn một cuộn dây kín và xoay nam châm.
- Cách 2: Quay cuộn dây kín xung quanh từ trường của nam châm.
3. Các đại lượng của nguồn điện xoay chiều cần thiết
3.1. Công suất dòng điện AC và cách tính
Công suất của nguồn điện xoay chiều phụ thuộc vào ba đại lượng: Cường độ dòng điện, cường độ điện áp và độ lệch pha của cường độ điện áp.
Công suất AC được tính như sau:
- P = U.I.cosα
- Trong đó:
- P: đơn vị tính cho công suất của dòng điện đổi chiều (W)
- U: là điện áp (V)
- I: là cường độ dòng điện (A)
- α: là mức độ lệch pha giữa cường độ dòng điện và điện áp
3.2.Cách tính chu kỳ và tần suất
- Chu kỳ điện xoay chiều: Được ký hiệu bằng T và được đo bằng giây (s), là thời gian cần thiết để một dòng điện đổi chiều quay trở lại vị trí ban đầu.
- Tần số điện xoay chiều: Nó được biểu thị bằng F, tính bằng Hz và biểu thị số lần lặp đi lặp lại duy trì trạng thái cũ của dòng điện đổi chiều trong một giây.
- Công thức tính tần số như sau:
F=1/T
Với F là tần số, T là chu kỳ
4. Ảnh hưởng của dòng điện xoay chiều
Giống như dòng điện một chiều, điện xoay chiều sẽ bị nhiễu do bị ảnh hưởng bởi nhiệt, ánh sáng và từ tính. Một điểm khác biệt so với dòng điện một chiều là trong dòng điện xoay chiều. Khi chiều của dòng điện thay đổi thì lực từ tác dụng lên nam châm cũng đổi chiều.
4.1.Tác dụng nhiệt
Hiệu ứng nhiệt là một trong những hiệu ứng đầu tiên được đề cập đến trong điện đổi chiều. Để dễ hình dung, hãy lấy đèn sợi đốt làm ví dụ. Khi bóng đèn được kích hoạt, bạn sẽ cảm nhận được sức nóng của bóng đèn. Đây là hiệu ứng nhiệt. Các sản phẩm hiệu ứng nhiệt khác có thể giúp ích cho cuộc sống của bạn bao gồm: bàn là, sưởi điện,…
4.2.Hiệu ứng quang học
Bằng chứng về hiện tượng quang điện trong dòng điện xoay chiều là điôt phát quang. Chẳng hạn: óng đèn que thử điện, đèn sợi đốt, đèn que thử điện,…
4.3.Tác dụng từ
Tác dụng từ của dòng điện xoay chiều dễ dàng nhận thấy bằng cách giữ một chiếc đinh sắt gần cuộn dây. Tác dụng từ biểu hiện khi cuộn dây hút đinh sắt. Hơn nữa, tác dụng từ của cuộn dây lên nam châm cũng thay đổi khi chiều dòng điện thay đổi.
5. Sự khác biệt giữa AC và DC
Dòng điện một chiều là dòng điện không thay đổi theo một hướng cố định theo thời gian. Dòng điện một chiều và dòng điện hai chiều cũng có nhiều ứng dụng và triệu chứng dễ phân biệt như:
Máy phát điện và máy phát điện xoay chiều tạo ra nguồn điện xoay chiều mà chúng ta đang sống hàng ngày. Điện này có thể dễ dàng truyền qua một khoảng cách dài. Điều này sẽ cung cấp điện ngay cả ở các vùng nông thôn cách xa các nhà máy. Ngược lại với dòng điện xoay chiều, dòng điện một chiều phát sinh từ: Pin, acquy, năng lượng mặt trời,… Chúng có thể tiêu tốn nhiều năng lượng nên thường không truyền điện đi xa được.
Dòng điện một chiều không có tần số chung bằng 0. Vì vậy nó chỉ có thể chạy theo một hướng cụ thể. Ngược lại, máy phát điện xoay chiều thường có tần số 50Hz và 60Hz nên có thể hoán đổi cho nhau.
Sơ đồ mạch rất dễ phân biệt. Hầu hết các dạng sóng đại diện cho dòng điện một chiều là các đường thẳng. AC, mặt khác, có thể được thể hiện dưới các hình thức khác nhau. Chẳng hạn như: hình sin, hình tam giác, hình vuông và hình thang.
6. Dòng điện một pha và dòng điện ba pha khác như thế nào?
6.1 Dòng điện đổi chiều một pha
Dòng điện xoay chiều một pha là dòng điện có hai dây nối với nguồn điện trong mạch. Chiều dòng điện trong mạch điện xoay chiều có thể bị thay đổi nhiều lần. Điều này là do phụ thuộc vào tần số của nguồn điện trong mạch. Nguồn điện 220V trong mỗi gia đình là nguồn điện xoay chiều một pha và có hai dây gồm dây pha và dây trung tính.
6.2 Dòng điện đổi chiều ba pha
Đây là dòng điện trong một mạch điện xoay chiều, giống như ba dòng điện một pha chạy song song với nhau và có chung một trung tính. Vì vậy trong sinh hoạt, một hệ thống điện thường có 4 dây, 3 dây nóng và 1 dây nguội (trung tính – 0V).
7. Ứng dụng của dòng điện đổi chiều trong cuộc sống hàng ngày
Tương tác có thể được nhìn thấy ở khắp mọi nơi, từ gia đình đến nhà máy và văn phòng. Lý do AC phổ biến là vì chúng có thể di chuyển quãng đường dài tương đối dễ dàng. Ở điện áp cao hơn (110 kV trở lên) ít năng lượng bị mất hơn khi truyền tải điện năng. Điện áp cao hơn có nghĩa là dòng điện thấp hơn và dòng điện thấp hơn có nghĩa là ít nhiệt sinh ra trong đường dây do điện trở. Dòng điện đổi chiều có thể linh hoạt chuyển đổi thành điện áp cao bằng máy biến áp.
Dòng điện đổi chiều còn có khả năng cung cấp năng lượng trực tiếp cho các động cơ điện. Động cơ điện hoạt động giống như máy phát điện. Ngoại trừ việc động cơ chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học. ( Khi trục của động cơ quay, nó tạo ra điện áp trên các cực của nó ). Điều này hữu ích cho các thiết bị lớn như máy rửa bát, tủ lạnh,… chạy bằng nguồn AC.
Hi vọng những thông tin về mà GECC chia sẻ ở trên hữu ích với bạn. Đã giúp bạn nắm được những điều mình biết về nguồn điện xoay chiều nói riêng và ngành điện nói chung. Chúc các bạn may mắn !!
