Dòng điện là gì? Tác dụng của các loại dòng điện

Trong mạch điện, dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt mang điện dọc theo dây dẫn. Các hạt mang điện có thể là electron, ion hoặc chất điện ly. Theo quy ước, các hạt mang điện và hạt tích điện có khả năng di chuyển thành dòng:

+ Kim loại: luôn tồn tại 2 điện tích là điện tích dương và điện tích âm. Điện tích dương không thể dịch chuyển, nhưng điện tích âm là các hạt electron mang điện có khả năng di chuyển tự do thành dòng.

+ Vật liệu dẫn: gồm chất bán dẫn hay dung dịch điện ly đồng thời chứa cả điện tích âm và điện tích dương có thể di chuyển cùng lúc.

Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt mang điện, hạt tích điện. Do đó, dòng điện có thể tự do di chuyển theo bất kỳ chiều nào. Vậy nên, trong mạch điện có dòng điện I di chuyển theo hướng được đánh dấu dựa trên quy ước.

Có những dạng dòng điện nào?

Trong cuộc sống hàng ngày hay trong công nghiệp, bạn nên quan tâm đến 2 dạng dòng điện chính là dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều. Trong đó:

+ Dòng điện một chiều: có tên gọi bằng tiếng anh là Direct Current hoặc gọi tắt là DC. Là dòng điện chỉ dịch chuyển theo một chiều nhất định với 2 cực dương và âm riêng biệt.

+ Dòng điện xoay chiều: tiếng anh có tên gọi là Alternating Current (kí hiệu AC). Đây là dòng điện có cường độ và chiều di chuyển biến đổi theo thời gian. Để nhận dòng điện xoay chiều, bạn có thể dựa vào thyristor biến đổi từ dòng điện một chiều hoặc dùng máy phát điện xoay chiều.

Cường độ dòng điện?

Trên một bề mặt tiết diện, trong khoảng thời gian nhất định có số lượng hạt tích điện di chuyển qua được định nghĩa là cường độ dòng điện. Giá trị của cường độ có đơn vị đo là ampe (kí hiệu I).

Từ định nghĩa trên, ta có công thức tính cường độ dòng điện I = Q/t = (q1 + q2 + q3 + … + qn)/t

Trong đó:

+ I là giá trị cường độ dòng điện, đơn vị đo Ampe.

+ Q là điện lượng di chuyển qua vùng tiết diện trên một đơn vị thời gian. Q có đơn vị là Coulomb.

+ t là thời gian, đơn vị tính bằng giây.

Cường độ dòng điện được ứng dụng phổ biến trong ngành công nghiệp, hệ thống sản xuất. Các máy móc, trang thiết bị cho dòng điện chạy qua giúp hoạt động tự động, tăng hiệu quả công việc.

Cơ thể con người sẽ chịu ảnh hưởng lớn khi có cường độ dòng điện lớn chạy qua. Ngành y học đã có những phát minh vĩ đại khi ứng dụng cường độ của dòng điện vào chữa bệnh. Vậy nên, khi cường độ dòng điện được chuyển hóa phù hợp có thể kích thích sự sống hoặc xây dựng lại cảm giác cho con người.

Tốc độ dòng điện?

Xét về dòng điện, chúng ta có quy ước dòng điện là dòng di chuyển có hướng. Nhưng hạt mang điện tích lại không di chuyển thẳng, mà thay vào đó chúng di chuyển bằng nhiều cách khác nhau như đi xiên, đi chéo, di chuyển zigzag.

Trong một dòng điện, chúng ta có công thức tính vận tốc như sau: v = I/(n.A.q)

Với:

+ v là tốc độ di chuyển của các hạt mang điện.

+ I là cường độ của dòng điện.

+ n là số hạt mang điện tích.

+ A là diện tích mặt cắt của dây dẫn dòng điện.

+ q là điện tích của một hạt.

Ví dụ: Dây dẫn kim loại có mặt cắt A = 0.5 mm2; I = 5 A; Ta tính toán được vận tốc dòng điện có đơn vị đo là milimet trên giây.

Dòng điện di chuyển trong các môi trường nào?

+ Kim loại: là dòng di chuyển có hướng ngược chiều với điện trường. Trong môi trường kim loại, nhiệt độ sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến điện trở suất. Ở mực nhiệt độ cao thì điện trở suất sẽ tăng lên, mức nhiệt độ hạ thấp thì điện trở suất của dòng điện giảm xuống.

+ Chất điện phân: chứa ion mang điện dương (+) và ion mang điện âm (-). Có ion dương di chuyển thuận chiều điện trường và ion âm di chuyển ngược chiều điện trường. Khối lượng và kích thước của ion trong môi trường này lớn hơn so với môi trường kim loại, đồng nghĩa với mật độ ion sẽ thấp hơn.

+ Chất khí: bình thường chất khí là chất cách điện vì không có các hạt mang điện tích, nên dòng điện không thể chạy qua. Nhưng, dưới các tác nhân ion hóa sinh ra các hạt mang điện thì môi trường này có thể dẫn dòng điện.

+ Chân không: là môi trường không chứa phân tử, chính vì thế nó không dẫn điện. Muốn tạo ra dòng điện chạy giữa 2 điện cực ở đây thì cần phải đưa electron vào.

+ Chất bán dẫn: các electron di chuyển có hướng tạo thành dòng điện.

Các tác dụng của dòng điện là gì?

Dòng điện có những tác dụng chính như sau:

+ Tác dụng nhiệt: các vật dẫn nóng lên khi chuyển hóa điện năng sinh công.

+ Tác dụng phát sáng: có thể đốt sáng các loại bóng đèn.

+ Tác dụng từ: dòng điện chạy qua dây dẫn sinh ra lực từ trường tương tự như nam châm. Ứng dụng cụ thể cho các van điện từ để đóng mở dòng chảy.

+ Tác dụng hóa học: dòng điện đi qua dung dịch điện phân sẽ chia ion dương và ion âm và 2 đầu điện cực, ứng dụng chi tiết vào mạ điện.

+ Tác dụng cơ học: dòng điện di chuyển vào bộ điều khiển bằng điện, motor điện được chuyển đổi thành cơ năng. Ứng dụng cho thiết bị van bướm điều khiển điện, van bi điều khiển điện trong hệ thống đường ống.

Cách sử dụng dòng điện hợp lý

Ngày nay, dòng điện dường như không thể thiếu đối với cuộc sống của mỗi chúng ta. Chúng ta sử dụng dòng điện để thắp sáng đèn, vận hành máy móc, mở hoạt động các thiết bị. Nếu như không có dòng điện thì mọi thứ có thể bị đình trệ nghiêm trọng, cuộc sóng sẽ trở lên khó khắn. Vậy nên, dòng điện rất quan trọng.

Để sử dụng dòng điện hiệu quả, bạn cần chú ý đến các đơn vị đo, các giá trị cường độ dòng điện. Mỗi thiết bị hoặc máy móc có một hiệu điện thế khác nhau, chính vì thế chúng ta cần cung cấp nguồn điện áp cho phù hợp.

Tuấn Hưng Phát đang cung cấp các thiết bị van công nghiệp, thiết bị đo lưu lượng hoạt động tự động bằng điện như van điện từ, van điều khiển điện, đồng hồ đo nước điện từ. Nếu quý khách hàng có nhu cầu sử dụng hoặc cần tư vấn hãy liên hệ trực tiếp cho chúng tôi.