Dòng điện Là Gì? Quy ước Chiều Dòng điện | PLC Schneider

Dòng điện là gì? Quy ước chiều dòng điện là gì? Hãy cùng tìm hiểu về tất cả thông tin của dòng điện qua bài viết sau

1. Dòng điện là gì?

Dòng điện là dòng chuyển dịch có hướng của các hạt mang điện. Trong các mạch điện thì dòng điện tạo ra do sự chuyển dịch của các electron dọc theo dây dẫn. Ngoài ra hạt mang điện cũng có thể là các ion hoặc chất điện ly. Trong trường hợp plasma thì cả ion và eclectron đều đóng vai trò này.

Dòng điện được các nhà khoa học quy ước là dòng chuyển dời mang một điện tích dương, di chuyển theo hướng dây dẫn mà đi qua các thiết bị tiêu thụ điện để phục vụ nhu cầu của con người.

Trong mạch điện có dây dẫn kim loại, electron là các hạt mang điện. Dòng electron có độ lớn bằng với độ lớn của dòng điện và có chiều ngược lại với chiều của dòng điện trong mạch.

Dòng điện thường được ký hiệu bằng ký hiệu I. Định luật Ohm, liên quan đến dòng điện chạy qua một dây dẫn đến điện áp V và điện trở R; đó là, V = IR. Một tuyên bố khác của luật Ohm, là I = V / R.

2. Ví dụ về dòng điện

Sét là một dòng điện mạnh, gồm các ion hay electron di chuyển bởi lực Culông giữa các đám mây mang điện trái dấu, hoặc giữa đám mây tích điện và mặt đất,

Gió Mặt Trời, là các điện tích bay ra từ Mặt Trời, khi rơi vào khí quyển Trái Đất có thể gây ra hiện tượng cực quang.

Dòng di chuyển của các electron trong dây kim loại khi nối giữa hai điện cực của một pin.

Trong điện tử học, dòng điện có thể là dòng chuyển động của electron trong dây dẫn điện kim loại, trong các điện trở, hay là dòng chuyển động của các ion trong pin, hay dòng chảy của các hố điện tử trong vật liệu bán dẫn.

Trong plasma, các electron, ion âm và dương có thể di chuyển tự do, và sẽ di chuyển thành dòng, khi nằm trong điện trường.

Trong nước đá hay một số chất rắn điện phân, các proton có thể di chuyển thành dòng điện.

3. Nguồn gốc của dòng điện

Dòng điện đã có từ rất lâu, dần dần được sử dụng phổ biến cho các thiết bị liên quan đến điện hay năng lượng điện. Mà ít ai để ý đến là chúng có nguồn gốc từ đâu.

Trên thực tế thì không một nhà khoa học nào phát minh ra chúng cả. Dòng điện được xuất hiện từ rất lâu ngay cả khi con người chưa xuất hiện. Chúng ở dưới hình dạng các tia sét do các đám mây tích điện trái dấu phóng xuống mặt đất.

Bằng sự thông minh, sự tìm tòi mà ngày nay đã có thêm được nhiều phát minh mới về cách tạo và cách sử dụng dòng điện.

Đến cuối thế kỷ 19, lúc này ngành công nghiệp điện mới được phát triển theo các ngành công nghiệp nặng. Và dựa vào dòng điện để khai thác và ứng dụng sâu hơn vào trong đời sống và sản xuất cho đến tận bây giờ.

Nhờ vào sự linh hoạt cho nên con người có thể áp dụng được hầu hết các lĩnh vực đời sống từ kinh tế, xây dựng, giáo dục, giao thông,… cho đến các ngành công nghiệp năng lượng hiện nay.

4. Phân loại dòng điện

Hiện nay có hai loại dòng điện là dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều

Dòng điện một chiều (DC)

Dòng điện một chiều hay còn gọi là dòng điện trực tiếp, có tên tiếng Anh là Direct Current nên được gọi tắt là DC.

Dòng điện một chiều là dòng chuyển dời các điện tích theo một hướng nhất định và không thay đổi trong suốt quá trình. Chúng có độ lớn không đổi và tần số luôn luôn bằng 0.

Ngoài ra dòng điện một chiều còn có thêm một khái niệm. Dòng điện một chiều là hiệu điện thế giữa 2 cực dòng điện một chiều có giá trị thường là 5VDC, 12VDC, 24VDC.

Dòng điện một chiều được sử dụng trong điện thoại di động, xe điện, thiết bị điện tử,… có nguồn từ nguồn điện, pin điện hóa học, pin quang điện,…

Dòng điện xoay chiều (AC)

Dòng điện xoay chiều là dòng điện thay đổi hướng của chúng theo chu kỳ, ký hiệu của chúng là AC được viết tắt theo tên tiếng Anh là Alternating Current.

Dòng điện xoay chiều trong quá trình truyền có sự thay đổi theo chu kỳ dạng hình sin. Độ lớn thay đổi theo thời gian, electron tự do di chuyển theo 2 hướng. Chúng biến đổi từ giá trị cao sang giá trị thấp nhờ vào máy biến áp.

Khác với dòng điện DC, dòng điện xoay chiều di chuyển theo hướng chuyển động qua lại. Hướng thay đổi giữa 50 và 60 lần mỗi giây. Tùy thuộc vào hệ thống điện mỗi quốc gia.

Dòng điện xoay chiều thường được tạo ra từ các máy phát điện xoay chiều hoặc là được biến đổi từ nguồn điện một chiều. Nó chủ yếu được dùng để truyền tải và phân phối, phù hợp hơn cho việc truyền tải đường dài so với điện một chiều.

5. Quy ước chiều dòng điện

Quy ước của chiều dòng điện

Chiều dòng điện là chiều đi từ cực dương qua vật dẫn về cực âm của nguồn điện.

Chuyển động của các electron ngược với chiều của dòng điện theo quy ước:

• Dòng điện cung cấp bởi pin và acquy có chiều không thay đổi được gọi là dòng điện một chiều.
• Các vật tiêu thụ điện được nối với nhau tạo thành một dãy liên tiếp, ta nói các vật đó được mắc nối tiếp với nhau.
• Nếu các điểm đầu của các vật tiêu thụ điện được nối với nhau và các điểm cuối của chúng cũng được nối với nhau tạo thành nhiều nhánh, ta nói các vật đó được mắc song song với nhau.

Cách xác định chiều của dòng điện

Xác định chiều của dòng điện căn cứ vào chiều dòng điện quy ước là chiều từ cực dương qua dây dẫn và các thiết bị điện như điện trở, ampe và cực âm của nguồn điện.

Xác định chiều chuyển động của các electron trong kim loại ta căn cứ vào chiều dòng điện. Chiều chuyển động của electron luôn ngược chiều với chiều của dòng điện.

6. Các tác dụng của dòng điện

Dòng điện có 5 tác dụng chính là: tác dụng nhiệt, phát sáng, tác dụng từ, hóa học, tác dụng sinh lý

Tác dụng nhiệt

Khi dòng điện đi qua, các vật dẫn điện đều nóng lên, khi độ nóng đạt đủ các thiết bị sẽ hoạt động.

Một số thiết bị được ứng dụng từ tác dụng nhiệt như bàn là, bóng đèn, máy nước nóng,…

Tác dụng phát sáng

Dòng điện khi chạy qua bóng đèn sẽ làm dây tóc nóng lên đạt đến một nhiệt độ nhất định để làm sáng bóng đèn.

Một số loại đèn như đèn LED, sợi đốt, halogen,…

Tác dụng từ

Dòng điện chạy qua dây dẫn gây ra lực từ lên các nam châm đặt cạnh chúng, đó gọi là hiệu ứng từ của dòng điện,

Một số thiết bị hoạt động trên hoạt động của dòng điện hiệu ứng từ như động cơ điện, nam châm điện,…

Tác dụng hóa học

Trong dung dịch điện phân, dòng điện đi qua dung dịch làm dung dịch bị phân ly thành các ion âm và dương có thể di chuyển giữa hai điện cực. Tác dụng hóa học của dòng điện là cơ sở của việc mạ điện

Ví dụ: Trong thí nghiệm với dung dịch muối đồng sunfat, hiện tượng đồng bị tách khỏi dung dịch muối đồng khi có dòng điện đi qua chứng minh dòng điện có tác dụng hóa học.

Tác dụng sinh lý

Dòng điện có tác dụng sinh lý khi đi qua cơ thể người và động vật.

>>> Xem thêm: Điện năng tiêu thụ là gì?