Cách Tạo Ra Dòng Điện Xoay Chiều : Nguyên lý, Công thức áp dụng

Dòng điện xoay chiều đang ngày càng được sử dụng hết sức phổ biến, không chỉ trong ngành công nghiệp điện mà còn trong cả đời sống xung quanh chúng ta. Vậy cách tạo ra dòng điện xoay chiều là gì? Đó chính là vấn đề mà Thiết bị điện T&T muốn đề cập và giải đáp cho các bạn một cách chi tiết nhất để mọi người cùng tham khảo qua bài viết dưới đây.

Dòng điện xoay chiều là gì?

Dòng điện xoay chiều còn có cách gọi chung là AC (Alternating Current). Đây là một loại dòng điện có cường độ cho phép thay đổi chiều theo thời gian. Quá trình xoay chiều sẽ thay đổi tuần hoàn dựa theo một chu kỳ nhất định. 

Dòng điện xoay chiều được tạo ra thông qua sự biến đổi nguồn điện một chiều hoặc thông qua các máy phát điện xoay chiều. Thế nên, trong đời sống hiện nay hầu hết mọi người thường hay sử dụng các thiết bị điện có công dụng  xoay chiều như: tủ lạnh, máy giặt, điều hòa,…

Tìm hiểu thêm : công tắc đảo chiều là gì

Các cách tạo ra dòng điện xoay chiều

Có mấy cách tạo ra dòng điện xoay chiều? Mọi người có thể tiến hành theo 2 phương pháp dưới đây để tạo ra dòng điện xoay chiều:

+ Cách 1: Đặt một cuộn dây dẫn kín rồi để cho nam châm quay xung quanh.

+ Cách 2: Để cuộn dây dẫn kín quay quanh thông qua từ trường của nam châm.

Các đại lượng liên quan tới dòng điện xoay chiều

Trước khi tìm hiểu sâu hơn về cách tạo ra dòng điện xoay chiều, các bạn sẽ phải tìm hiểu và nắm rõ thêm một số đại lượng cần biết về dòng điện xoay chiều như sau:

Công suất dòng điện xoay chiều và cách tính

Công suất của dòng điện xoay chiều sẽ dựa theo 3 đại lượng gồm: Điện áp, cường độ của dòng điện và độ lệch pha của cường độ so với điện áp.

Công thức tính dòng điện xoay chiều áp dụng như sau:

P = U.I.cosα

Trong đó:

• P: Cônhg suất của dòng điện xoay chiều (W)
• U: là điện áp (V)
• I: là cường độ dòng điện (A)
• α: Độ lệc pha giữa cường độ của dòng điện và điện áp

Điện năng tiêu thụ của mạch xoay chiều

Điện năng tiêu thụ hay năng lượng điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều tương đương với mạch điện có dòng điện không đổi.

Công thức tính điện năng tiêu thụ của mạch điện xoay chiều như sau:

W= P.t

Trong đó:

• W: lượng điện tiêu thụ (công của mạch điện) (J).
• P: công suất mạch điện (W).
• t: thời lượng sử dụng điện (s).

Việc đo mức điện năng tiêu thụ của tất cả thiết bị điện có mạch điện xoay chiều, thường sẽ dùng công tơ điện để đó và tính toán. Và mức điện năng tiêu thụ đo được sẽ tính theo đơn vị là kWh (lượng điện).

1kWh= 1000 (W). 3600 (s) = 3 600 000 (J).

Cách tính chu kỳ và tần số

Chu kỳ của dòng điện xoay chiều: Sẽ có kí hiệu là T và được tính bằng giây (s), đây là khoảng thời gian mà dòng điện xoay chiều trở về như lúc ban đầu.

Tần số điện xoay chiều: Sẽ có kí hiệu là F và áp dụng đơn vị tính là Hz. Đại lượng này biểu thị số lần lặp lại cùng trạng thái của dòng điện xoay chiều trong vòng một giây.

Công thức tính tần số như sau:

F=1/T

Với F là tần số, T là chu kỳ

Tác dụng của dòng điện xoay chiều

Cũng giống như dòng điện 1 chiều, công dụng của dòng điện xoay chiều cũng là phát sáng, tác động nhiệt, tác động từ. Một điểm khác nhau giữa dòng điện 1 chiều với dòng điện xoay chiều là thời điểm dòng điện đổi chiều thì lực từ tác động lên nam châm cũng sẽ đổi chiều theo.

Tác dụng nhiệt

Tác dụng nhiệt có thể xem là một trong số các tác động đầu tiên cần phải đề cập đến của dòng điện xoay chiều. Ta có thể lấy ví dụ về bóng đèn dây tóc để dễ hình dung hơn. Mọi người sẽ cảm nhận được nhiệt lượng từ bóng đèn mỗi khi nó hoạt động, nên nó được xem là tác dụng nhiệt. Hơn nữa trong đời sống hiện nay còn có một số thiết bị khác cũng có tác dụng nhiệt là: Bàn ủi, lò sưởi điện,…

Tác dụng quang 

Điển hình về tác dụng quan của dòng điện xoay chiều không thể thiết thực hơn đó chính là các loại bóng đèn phát sáng: Bóng đèn dây tóc, bóng đèn bút thử điện, bút đèn bút thử điện,…

Tác dụng từ

Tác dụng từ của dòng điện xoay chiều có thể dễ dàng nhận biết thông qua một ví dụ là đưa một đinh sắt lại gần cuộn dây. Nếu như cuộn dây hút đinh sắt vào, thì đó chính là dấu hiệu của tác dụng từ.

Ngoài ra, tác dụng từ của còn dây lên nam châm điều sẽ có sự thay đổi mỗi khi dòng điện đổi chiều.

Tác dụng sinh lí

Mỗi khi dòng điện đi qua cơ thể người hay cơ thể động vật đều tạo ra các cơn co giật, sốc, nặng nhất là ngừng tim đập. Cho nên, ứng dụng phổ biến nhất về tác dụng sinh lý của dòng điện xoay chiều thường được thấy trong y học như: Máy kích tim, máy châm cứu,…

Tham khảo thêm

• Tụ Bù Là Gì? Nguyên Lý Và Cấu Tạo, Phân Loại Tụ Bù

• Công thức tính Cường độ dòng điện 3 Pha Khi biết Công suất

Điểm khác nhau giữa dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều

Đặc điểm của dòng điện một chiều là có quy luật chuyển động theo một hướng nhất định và không có sự thay đổi theo thời gian. Vậy nên, Sau đây là một số đặc điểm cụ thể khi so sánh giữa điện một chiều và dòng điện xoay chiều như sau: 

Tại các nhà máy phát điện hay các loại máy phát điện tạo nên dòng điện xoay Thường Được ứng dụng nhiều trong sinh hoạt hằng ngày, vì dòng tiền này dễ truyền tải đi xa.

Nhờ đó mà những khu vực cách rất xa khỏi nhà máy phát điện đều có thể được cấp điện sử dụng. Không như dòng điện xoay chiều, Dòng điện một chiều thường được tạo nên từ: ắc quy, pin và năng lượng mặt trời… Nên chúng Sẽ không thể truyền tải điện quá xa Vì sẽ tiêu hao rất nhiều năng lượng.

Dòng điện một chiều sở hữu tần số trực tiếp bằng 0, Nên chỉ có thể chạy theo một hướng duy nhất. Ngược lại, Nguồn điện xoay chiều thường sở hữu tần số lên tới 50Hz và 60Hz Nên chúng có khả năng đảo ngược.

Còn một điểm khác dễ phân biệt hơn nữa đó chính là các bản vẽ mạch điện. Hầu hết các dạng sóng biểu hiện dòng điện một chiều đều là một đường thẳng. Trong khi đó, Nguồn điện xoay chiều Là được biểu thị theo một cách đa dạng hơn như: Dạng hình sin, hình tam giác, hình vuông và hình thang.

Sự khác nhau giữa dòng điện 1 pha và 3 pha

Giữa dòng điện 1 pha và 3 pha sẽ có những điểm khác nhau như:

Dòng điện xoay chiều 1 pha

Tổng điểm thi chiều một pha có đặc điểm là trong mạch điện Chỉ có 2 dây Để nối với nguồn điện. Chiều hướng của cường độ dòng điện trong mạch AC Biến đổi nhiều lần phụ thuộc vào tần số của nguồn điện có bên trong mạch.

Dòng điện 220V được cung cấp cho các hộ gia đình sử dụng hàng ngày đều là loại Điện xoay chiều một pha với 2 dây dây gồm 1 dây pha và 1 dây trung tính.

Dòng điện xoay chiều 3 pha

Dòng điện xoay chiều 3 pha có thể hiểu là gồm 3 đường điện một pha chạy song song với nhau kết hợp chung với 1 dây trung tính. Thế nên, Hiện nay trong sinh hoạt hàng ngày của chúng ta rất dễ bắt gặp loại điện xoay chiều 3 pha có 4 dây này, với 3 dây nóng và 1 dây lạnh (trung tính – 0V).

Ứng dụng của điện xoay chiều trong đời sống

Các bạn có thể thấy được ứng dụng của điện xoay chiều ở bất cứ đâu xung quanh đời sống hiện nay. Sở dĩ AC phổ biến là vì nó có thể truyền tải với khoảng cách xa tương đối dễ dàng. Khi ở mức điện áp cao trên 110kV, dòng điện sẽ giảm bớt năng lượng hơn trong quá trình truyền tải.

Từ đó, mức điện áp cao hơn thì đồng nghĩa với dòng điện sẽ thấp hơn, vậy nên dòng điện càng thấp thì sẽ càng ít sinh nhiệt tỏa ra trong các đường dây do có điện trở. Dòng điện AC có thể cho phép chuyển đổi sang điện áp cao một cách dễ dàng thông qua các máy biến áp.

Kết luận

Trên đây là những thông tin chia sẻ của Thiết bị điện T&T về cách tạo ra dòng điện xoay chiều phổ biến. Hy vọng, dựa vào những kiến thức này sẽ giúp mọi người hiểu rõ hơn về dòng điện được sử dụng phổ biến hiện nay và ứng dụng hiệu quả. 

Thông tin hữu ích

• Điện 3 Pha Là Gì? Những Kiến Thức Cần Biết Về Dòng Điện 3 Pha

• Ngắn mạch là gì? Các Hiện Tượng Ngắn Mạch Và Cách Khắc Phục