Dòng điện Một Chiều Là Gì? Các Thông Tin Cơ Bản Cần Biết

Hàng ngày, chúng sử dụng dòng điện một chiều nhưng có mấy ai biết những thông tin cơ bản về nó. Định nghĩa về dòng, ưu nhược điểm của nó, cách tạo ra DC hay công thức tính toán… tất cả được ThuyKhiDien tổng hợp trong bài viết này, nào cùng theo dõi nhé.

1. Dòng điện một chiều là gì?
2. Nguồn điện một chiều là gì?
3. Cách tạo ra dòng điện một chiều DC
   1. Cách điều chỉnh lưu nửa chu kỳ
   2. Cách điều chỉnh lưu hai nửa chu kỳ
4. Công thức tính của dòng điện 1 chiều
5. Ứng dụng của dòng điện một chiều
6. Ưu nhược điểm dòng điện một chiều và xoay chiều
   1. Dòng AC
   2. Dòng DC
7. Một số câu hỏi về dòng điện 1 chiều DC

Dòng điện một chiều là gì?

Định nghĩa

Nó chính là 1 dòng chuyển động đơn hướng của các hạt điện tích. Dòng điện tạo ra từ nguồn mặt trời hoặc pin và dòng điện này di chuyển trong dây điện hoặc trong các vật liệu dẫn điện, bán dẫn, chân không hoặc cách điện. Dòng 1 chiều sẽ đi từ các điện tích chuyển động theo 1 chiều duy nhất là từ cực âm của nguồn sang cực dương của nguồn. Đây là điểm khác nhau với dòng điện xoay chiều.

Tính chất

Có 4 tính chất của dòng điện một chiều DC mà chúng ta cần chú ý:

+ Cường độ dòng điện có thể tăng hay giảm nhưng không thay đổi chiều.

+ Dòng điện có thể tạo ra từ nguồn năng lượng mặt trời hay các pin.

+ Dòng chuyển động của các hạt electron nhỏ mang điện theo 1 chiều chuyển động từ một hướng nhất định. Đó là từ hướng dương sang âm hay dòng chuyển động của các điện tử tự do thì gọi là dòng điện 1 chiều.

+ Dòng điện này đi từ cực dương của nguồn cấp đi qua các thiết bị điện rồi đến cực âm của nguồn điện.

Nguồn điện một chiều là gì?

Nguồn điện 1 chiều là nguồn phát ra điện 1 chiều, có chiều được xác định. Độ lớn có thể thay đổi nhưng có 1 điều đặc biệt đó là trị số luôn nằm trong 1 phía của trục Ox. Nó luôn dương (+) hoặc âm (-) và không đi qua giá trị 0.

Nguồn của điện 1 chiều có thể là pin mặt trời, ắc quy, pin hay là đầu ra từ các bộ chỉnh lưu từ dòng xoay chiều sang dòng 1 chiều sử dụng các đi ốt, thyristor hay cầu đi ốt.

Cách tạo ra dòng điện một chiều DC

Để tạo ra được 1 Direct Current thì có 2 cách, đó là:

Cách điều chỉnh lưu nửa chu kỳ

Điều chỉnh lưu nửa chu kỳ sẽ tạo ra dòng điện xoay chiều thành 1 chiều.

Thiết bị này chỉ cho dòng điện đi theo 1 chiều cố định. Ở nửa chu kỳ đầu của dòng điện xoay chiều thì dòng điện sẽ đi qua thiết bị, nửa phần còn lại sẽ bị ngăn không cho đi qua dòng điện. Và vì thế mà ta có ngay dòng điện 1 chiều.

Người ta gọi thiết bị này chính là chỉnh lưu. Trên thực tế, nó là 1 diot bán dẫn. Nó sẽ được mắc nối tiếp với các tải tiêu thụ của 1 mạch điện và thực hiện nhiệm vụ.

Phương pháp này thường được dùng để nạp ắc quy. Nhược điểm của phương pháp này chính là không liên tục nên khả năng ứng dụng của nó hạn chế hơn.

Cách điều chỉnh lưu hai nửa chu kỳ

Sử dụng 4 diot bán dẫn sẽ tạo 2 chu kỳ của dòng điện xoay chiều. Và quá trình điều chỉnh để tạo ra dòng điện 1 chiều:

Ở nửa chu kỳ đầu của dòng điện AC, dòng điện sẽ đi qua 1 chiều duy nhất như chiều ban đầu.

Ở nửa chu kỳ sau, dòng điện sẽ được điều chỉnh để có chiều cùng với dòng điện.

Sau chu kỳ này chúng ta đã có 1 dòng điện liên tục. Thiết bị được sử dụng này người ta gọi là bộ lọc. Với những bộ lọc chất lượng thì việc tạo ra sự liên tục của dòng điện.

Với cách này thì nó mang đến hiệu quả kinh tế hơn nên được nhiều người sử dụng.

Công thức tính của dòng điện 1 chiều

Khi quan tâm đến dòng điện một chiều thì khách hàng cần chú ý đến 2 đại lượng tiêu biểu là: Điện áp và cường độ dòng điện.

Để ứng dụng dòng điện này vào trong sản xuất thì người ta sẽ phải áp dụng một số công thức tính toán như sau:

+ Công thức tính cường độ dòng điện:

I = q / t (A)

Trong đó, q là điện lượng đi qua tiết diện dây dẫn điện.

t là thời gian mà điện lượng di chuyển qua (thường tính bằng đơn vị phút).

I là cường độ dòng điện.

+ Một số khách hàng lại tính theo 1 công thức quen thuộc đã học ở trường:

I = U / R

Với I chính là cường độ dòng điện có đơn vị tính là A (ampe).

R là điện trở của dòng điện, đơn vị của R là Ω (ôm).

U là hiệu điện thế hay còn gọi là điện áp của dòng điện, có đơn vị là V.

Để tính toán được công thức thì khách hàng nên có các thông số cần phải được chuẩn bị, cần thiết thì sẽ quy đổi.

Ứng dụng của dòng điện một chiều

Thủy Khí Điện xin kể đến 1 vài ứng dụng của dòng điện như:

+ Tích trữ điện năng từ nguồn năng lượng mặt trời.

+ Thiết bị, xe chạy bằng pin: Dòng điện 1 chiều sẽ cung cấp điện, năng lượng cho động cơ, thiết bị 1 chiều làm việc.

+ Các nhà máy điện năng lượng mặt trời sẽ tạo ra dòng điện 1 chiều.

+ Bên trong các thiết bị máy tính, điện tử, máy PC đều sử dụng dòng điện một chiều để hoạt động.

+ Điện 1 chiều trong động cơ máy quạt điện, đầu máy kéo, điện thoại di động, đèn chiếu sáng gia đình hay các ổ cắm sạc điện, pin dự phòng.

+ Ngoài ra, điện 1 chiều còn dùng cho những hệ thống có điện áp thấp như: Mạng wifi, truyền cáp di động, hệ thống camera, hệ thống ghi âm, chiếu sáng khẩn cấp…

Ưu nhược điểm dòng điện một chiều và xoay chiều

Như chúng ta đã biết, AC và DC là 2 dòng điện được dùng hiện nay không chỉ trong đời sống mà còn trong sản xuất, chế tạo, nghiên cứu.

Dòng AC

Ưu điểm

Dòng AC thì có nhiều ưu điểm hơn như:

+ Nó dễ tạo ra và kinh phí tạo ra cũng rẻ hơn so với DC.

+ Dòng điện này có thể tăng hoặc giảm điện áp thông qua máy biến áp một cách dễ dàng.

+ Dòng AC có thể chuyển thành DC nhanh chóng.

+ Nhờ vào máy biến thế mà chúng ta có thể chuyển từ điện áp này sang điện áp khác một cách thuận tiện và nhanh nhất.

+ Đối với động cơ điện dòng AC thì con người có thể thu được từ trường quay.

+ Trong ứng dụng của mình thì các máy phát điện AC công suất cao hơn so với máy phát điện DC.

+ Lượng năng lượng bị mất đi khi truyền sóng là rất nhỏ, không đáng kể.

+ Hiệu ứng cảm ứng chỉ xuất hiện trong AC, các động cơ công suất cao cũng chỉ hoạt động ở điện áp cao AC.

Nhược điểm

Dòng AC đã quá quen thuộc với chúng ta khi nó được dùng trong đời sống hằng ngày. Khi dùng dòng điện này:

+ Con người phải tính toán và đối phó với từ hóa, tránh việc thâm thành phần phản kháng vào hệ thống, tăng điện áp.

+ Hệ thống điện AC khi truyền tải điện yêu cầu phải có 3 hay 4 dây dẫn trong khi đó DC chỉ cần 2 dây. AC sẽ tốn kém chi phí hơn.

+ Riêng đối với hệ thống điện xoay chiều thì cần phải xử lý công suất phản kháng và bù thêm công suất này. Vì thế nên nó vừa tốn chi phí vừa tốn công sức mà ở hệ thống điện 1 chiều thì hoàn toàn không cần.

Dòng DC

Tương tự với dòng AC, DC cũng có ưu và nhược điểm như:

Ưu điểm

Với dòng điện DC thì chỉ cần có 2 dây truyền dẫn, đơn giản hơn so với dòng AC cần đến 4 dây cho 3 pha.

Nguồn điện DC có thể lưu trữ để sử dụng.

Nó không có hiệu ứng gần, không có tổn thất cảm ứng, điện dung nên rất ổn định.

Với các thiết bị điện tử thông dụng, điện 1 chiều có thể được biến chuyển thành tín hiệu Analog, Digital khi cần thiết.

Nhược điểm

Người ta thường dùng loại cáp to cho dòng DC nên sẽ nặng hơn khi di chuyển và khó sử dụng.

Mức điện áp được gửi đi có thể gây nguy hiểm cho DC.

Với dòng điện một chiều DC thì nó không cho phép việc cuộn dây nằm trên stato hoặc rotor trong các động cơ cảm ứng.

Một số câu hỏi về dòng điện 1 chiều DC

5 câu hỏi mà mọi người thường gặp khi nhắc đến dòng điện DC 1 chiều này đó là:

Dòng điện một chiều có giật không?

Việc giật hay không sẽ phụ thuộc vào chính cường độ dòng điện, điện áp nếu nó đạt đến mức giới hạn thì sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe và tính mạng của con người.

Giá trị điện áp thông thường từ 40v trở lên sẽ gây nguy hiểm. Dòng điện 1 chiều nếu đạt 30mA thì nó sẽ gây ra điện giật và ảnh hưởng trực tiếp đến con người. Tuy nhiên trên thực tế, những ứng dụng của dòng điện 1 chiều khi có sự cố chỉ gây cảm giác tê, không ảnh hưởng quá nhiều đến tính mạng con người.

Dòng điện một chiều ký hiệu là gì?

Chúng ta đã biết để phân biệt được ký hiệu điện 1 chiều và điện xoay chiều thì chúng ta cần có ký hiệu.

Do dòng điện này có giá trị không đổi nên ký hiệu của nó rất đơn giản đó là 1 đường thẳng. Đơn vị của nó là ampe ký hiệu là A.

Dòng điện một chiều thì tần số bằng bao nhiêu?

Tần số chính là số lần lặp lại trong 1 đơn vị thời gian.

Dòng điện xoay chiều có biểu đồ tần số dòng theo hình sin thì dòng 1 chiều là 1 đường thẳng. Dòng điện 1 chiều thì sẽ không đổi chiều. 50Hz là tần số của dòng điện xoay chiều còn đối với dòng điện 1 chiều thì tần số đó bằng 0.

Cách đo dòng điện 1 chiều?

Để có thể đo thì chúng ta nên chuẩn bị đồng hồ đo và thực hiện lần lượt 6 bước sau đây:

+ Đầu tiên là cắm que đo màu đỏ vào đầu dương ký hiệu + và que đo màu đen vào đầu COM.

+ Tiếp theo sẽ là điều chỉnh để thang đo và dòng điện DC phù hợp, lưu ý nếu đo dòng mA thì sẽ chuyển nút đến giá trị mA, thực hiện tương tự với dòng A.

+ Tiến hành ngắt nguồn điện của mạch điện cần đo.

+ Tiếp theo là nối que màu đỏ của đồng hồ với cực dương của nguồn điện, que màu đen thì nối với cực âm và cần chắc chắn chính xác chiều của dòng điện.

+ Sau đó, chúng ta sẽ mở nguồn điện của mạch điện cần đo.

+ Cuối cùng chính là đọc kết quả đã được đo và hiển thị ở mặt của đồng hồ. Nếu kết quả đo được bé hơn 25mA thì cần phải chuyển thang đo sang DC.A-25mA để thu được con số chính xác nhất.

Cách biến đổi điện một chiều thành điện xoay chiều?

Sự phát triển khoa học công nghệ làm nhiều thiết bị mới ra đời trong đó có biến tần. Nó là 1 thiết bị có thể biến đổi dòng điện từ xoay chiều sang 1 chiều hoặc từ 1 chiều sang xoay chiều.

Biến tần inverter thường được dùng nhiều trong ngành công nghiệp điện mặt trời để thực hiện nhiệm vụ chuyển điện 1 chiều thành xoay chiều, hòa vào điện lưới, cấp điện cho các tải tiêu thụ sinh hoạt hằng ngày.

Đến đây chắc các bạn cũng đã tự trả lời được cho câu hỏi: Dòng điện 1 chiều là gì? Nếu có thêm bất kỳ thắc mắc nào, xin hãy liên hệ với TKĐ nhé.

5/5 (1 bình chọn)