Ứng dụng của dòng điện xoay chiều là gì?

Hàng ngày chúng ta vẫn đang sử dụng dòng điện xoay chiều cho rất nhiều các thiết bị: ti vi, tủ lạnh, máy giặt… Tuy nhiên không phải ai cũng hiểu rõ dòng điện xoay chiều là gì và những ứng dụng của dòng điện xoay chiều. Hãy cùng với chúng tôi tìm hiểu vấn đề này trong bài viết ngày hôm nay nhé.

Những điều bạn nên biết về dòng điện xoay chiều

Định nghĩa dòng điện xoay chiều

• Trong môn vật lý chúng ta đã được tiếp xúc với dòng điện xoay chiều lớp 9. Ngoài ra nó cũng vô cùng gần gũi với chúng ta, đó chính là lượng điện năng hàng ngày chúng ta tiêu thụ cho các thiết bị sử dụng điện.
• Định nghĩa dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều, cường độ dòng điện thay đổi theo thời gian. Hiểu một cách đơn giản thì dòng điện xoay chiều là dòng điện luân phiên thay đổi theo thời gian. Những thay đổi này mang tính tuần hoàn liên tục và theo một chu kỳ nhất định.
• Dòng điện xoay chiều có tên tiếng anh là Alternating Current, viết tắt là AC.
• Trong bản vẽ thì dòng điện xoay chiều được ký hiệu là ~. Dấu ngã tượng trưng cho dạng sóng hình sin diễn ra liên tục, có sự tuần hoàn.

Các khái niệm liên quan đến dòng điện xoay chiều

– Công suất tính dòng điện xoay chiều là: P = U.I.cosα

Trong đó:

• P: công suất của dòng điện xoay chiều, đơn vị W
• U: điện áp, đơn vị V
• I: cường độ dòng điện, đơn vị A
• α: độ lệch pha giữa cường độ dòng điện và điện áp

– Tần số dòng điện xoay chiều là số lần lặp lại trạng thái cũ trong vòng 1 giây, ký hiệu là F, đơn vị là Hz

– Chu kỳ dòng điện xoay chiều là khoảng thời gian mà dòng điện lặp lại vị trí cũ, ký hiệu là T, đơn vị là s. Công thức tính: T = 1/F

– Pha của dòng điện xoay chiều:

• Hai dòng điện xoay chiều cùng pha là hai dòng điện mà có các thời điểm điện áp cùng tăng hoặc cùng giảm như nhau.
• Hai dòng điện xoay chiều lệch pha là hai dòng điện mà có các thời điểm điện áp tăng hoặc giảm lệch nhau.
• Hai dòng điện xoay chiều ngược pha là hai dòng điện lệch pha nhau 180 độ. Dòng điện này giảm thì dòng điện kia sẽ tăng và ngược lại.

– Biên độ của dòng điện xoay chiều chính là giá trị điện áp đỉnh của dòng điện. Biên độ này thường sẽ cao hơn điện áp mà bạn đo được từ đồng hồ.

– Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là gì?

• Thường là giá trị đo được từ các đồng hồ và cũng chính là giá trị điện áp được ghi trên giắc cắm nguồn của thiết bị điện.
• Ví dụ: nguồn 220V mà bạn đang sử dụng chính là giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều. Nhưng thực tế biên độ đỉnh của điện áp 220V là khoảng 300V (220V x 1,4 lần).

Tác dụng của dòng điện xoay chiều

• Tác dụng nhiệt: bạn có thể thấy rõ tác dụng này khi sử dụng bóng đèn dây tóc chạy bằng dòng điện xoay chiều. Khi bóng hoạt động (bóng sáng) bạn sẽ cảm nhận được một lượng nhiệt tỏa ra từ bóng.
• Tác dụng quang: cũng ví dụ trên, khi đèn sáng chính là tác dụng quang của dòng điện xoay chiều.
• Tác dụng từ: để hiểu được tác dụng này như thế nào bạn chỉ cần đưa một đinh sắt lại gần cuộn dây điện khi đó đinh sắt sẽ bị hút vào cuộn dây, đó chính là tác dụng từ của dòng điện xoay chiều.

Phân biệt dòng điện xoay chiều và dòng điện 1 chiều

• Dòng điện 1 chiều là dòng điện chạy theo một hướng cố định, không có sự thay đổi theo thời gian.
• Dòng điện xoay chiều được sản xuất bởi các máy phát điện xoay chiều, có thể vận hành qua các khoảng cách xa từ miền núi đến đồng bằng với lượng điện năng lớn. Ngược lại điện 1 chiều được sản xuất từ pin, ắc quy… nên không thể truyền tải xa vì có thể mất năng lượng.
• Dòng điện xoay chiều có tần số 50Hz hoặc 60Hz tùy vào nguồn phát và phương hướng có thể đảo ngược. Còn điện 1 chiều có tần số bằng 0, chỉ thể chạy theo một hướng nhất định.
• Trên sơ đồ mạch điện, dạng sóng biểu thị dòng điện 1 chiều là đường thẳng còn điện xoay chiều thì phong phú hơn là dạng hình sin, hình tam giác, hình vuông…

Các ứng dụng của dòng điện xoay chiều là gì?

Ứng dụng của dòng điện xoay chiều 1 pha

• Dòng điện xoay chiều 1 pha là dòng điện mà trong mạch điện xoay chiều có 2 dây nối với nguồn điện, hướng của cường độ dòng điện trong mạch thay đổi nhiều lần mỗi giây tùy theo tần số của nguồn mạch điện.
• Điện 220V mà các hộ gia đình sử dụng là điện xoay chiều 1 pha và có 2 dây: dây pha và dây trung tính.
• Dòng điện xoay chiều 1 pha được sử dụng cho sinh hoạt gia đình, các thiết bị điện có công suất nhỏ, không hao phí điện năng nhiều.

Ứng dụng của dòng điện xoay chiều 3 pha

• Dòng điện xoay chiều 3 pha là dòng điện mà trong mạch điện về cơ bản tương tự như 3 đường điện 1 pha chạy song song, có chung dây trung tính. Do đó hệ thống điện của chúng ta thường có 4 dây là 3 dây nóng và 1 dây lạnh.
• Điện 3 pha được sử dụng cho việc truyền tải, sản xuất công nghiệp mà các thiết bị điện có công suất lớn để giúp giải quyết vấn đề tổn hao điện năng.
• Theo các chuyên gia thì máy phát điện 3 pha cho dòng điện 3 pha khỏe và tốt hơn rất nhiều, hiệu suất hoạt động của máy cũng hiệu quả hơn. Do đó khi sử dụng máy phát điện 3 pha và dòng điện xoay chiều 3 pha là giải pháp tiết kiệm, an toàn và hiệu quả.

Trên đây là một số thông tin liên quan đến ứng dụng của dòng điện xoay chiều. Hy vọng rằng những thông tin này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về dòng điện cũng như chính các thiết bị điện trong gia đình mình.