Dòng Điện Xoay Chiều Là Gì? Lý Thuyết, Tác Dụng Và Cách Tạo Ra

Dòng điện xoay chiều là kiến thức quan trọng trong chương trình Vật lý, nhưng đây là kiến thức khá khó nhằn với nhiều bạn học sinh. Hãy cùng VUIHOC tìm hiểu kỹ về phần lý thuyết của kiến thức này cùng một số để nắm vững phần kiến thức này nhé!

1. Dòng điện xoay chiều là gì?

Dòng điện xoay chiều là dòng điện theo thời cường độ và chiều sẽ thay đổi theo một chu kỳ nhất định. Dòng điện này được tạo ra từ biến đổi nguồn điện có một chiều hay từ các máy phát điện xoay chiều. Ví dụ về các đồ vật sử dụng dòng điện xoay chiều là: máy giặt, tủ lạnh máy lạnh,…

Dòng điện xoay chiều

2. Cách tạo ra dòng điện xoay chiều

Có hai cách để tạo ra dòng điện xoay chiều như sau:

Cách thứ nhất: Cho nam châm quay xung quanh sau khi đặt một cuộn dây dẫn kín.
Cách thứ hai: Từ trường của nam châm để cuộn dây dẫn kín quay quanh.

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều

3. Dòng điện xoay chiều ký hiệu là gì?

Nguồn xoay điện trong tiếng Anh là AC gọi là Alternating Current trong kỹ thuật điện sẽ có hình ngã ~. Đây là biểu tượng gợi đến dạng sóng sin.

Ký hiệu dòng điện xoay chiều

4. Dòng điện xoay chiều có tác dụng gì?

Giống như dòng điện một chiều, một số tác dụng tiêu biểu của dòng điện xoay chiều là tác động nhiệt, phát sáng, tác động từ. Nhưng so với dòng điện một chiều là lực tác dụng lên nam chân cũng đổi chiều khi dòng điện đổi chiều.

4.1. Tác dụng nhiệt

Đây là tác dụng tiêu biểu của dòng điện xoay chiều. Bóng đèn dây tóc là một ví dụ của tác dụng này, nhiệt lượng từ bóng đèn khi hoạt động. Bàn ủi, lò sưởi điện cũng là một số sản phẩm khác có tác dụng của nhiệt.

Tác dụng nhiệt của dòng điện xoay chiều

4.2. Tác dụng quang

Các loại bóng đèn phát sáng như bóng đèn bút thử, bóng đèn dây tốc, bút đèn thử bút điện là ví dụ tác dụng quang của dòng điện xoay chiều.

Tác dụng quang của dòng điện xoay chiều

4.3. Tác dụng từ

Khi đưa một định sắt lại gần cuộn dây ta sẽ có tác dụng từ của dòng điện xoay chiều. Khi dòng điện đổi chiều, tác dụng từ của cuộn dây lên nam châm sẽ thay đổi.

Dòng điện xoay chiều - Tác dụng

5. Công suất dòng điện xoay chiều và cách tính

Các đại lượng để tính công suất dòng điện xoay chiều:

Ba đại lượng phụ thuộc để tính công suất là: cường độ dòng điện, điện áp và độ lệch pha so với điện áp của cường độ dòng điện.

$P=U.I.cos\alpha$

Kí hiệu có ý nghĩa là:

P: Công suất dòng điện xoay chiều (W)

I: Cường độ của dòng điện (A)

$\alpha$: Độ lệch pha giữa điệp áp và cường độ dòng điện

6. Cách tính chu kỳ và tần số của dòng điện xoay chiều

Sau đây là cách tính chu kỳ của dòng điện xoay chiều và chú thích về các đơn vị của nó.

$F=\frac{1}{T}$

– Các đại lượng để tính chu kỳ và tần số:

+ T: Chu kỳ dòng điện xoay chiều (s), khoảng thời gian để trở lại ban đầu của dòng điện.

+ F: Tần số điện xoay chiều (Hz), dòng điện xoay chiều trong một s được lặp đi lặp lại trạng thái của dòng điện như thế nào.

7. Sự khác nhau giữa dòng điện xoay chiều và 1 chiều

Dòng điện không có sự thay đổi theo thời gian hay theo hướng là dòng điện một chiều. Những điểm khác biệt của dòng điện xoay chiều và một chiều là:

Dòng điện xoay chiều tạo ra các nhà máy phát điện mà chúng ta sinh hoạt hằng ngày, có thể truyền tải đi xa. Ở những nơi rất xa hay vùng quê đều có thể sử dụng nguồn điện.
Trong khi đó, dòng điện một chiều được từ: ắc quy, pin hay năng lượng mặt trời, mất nhiều năng lượng nên khó truyền tải đi xa.
Tần số trực tiếp bằng 0 là dòng diện một chiều chảy theo hướng nhất định. Nguồn phát dòng điện xoay chiều có thể đảo ngược, có tần số là 50 Hz, 60 Hz.
Dòng điện xoay chiều ở dưới dạng: hình sin, tam giác, hình vuông, hình thang trong khi dòng điện một chiều là đường thẳng: phân biệt qua bản vẽ mạch điện.

Dòng điện xoay chiều, dòng điện một chiều

8. Điểm khác nhau giữa dòng điện xoay chiều 1 pha và 3 pha

Sau đây, hay cũng tìm hiểu sự khác nhau để phân biệt giữa dòng điện xoay chiều 1 pha và 3 pha:

Dòng điện xoay chiều 1 pha

Ở trong mạch điện của dòng điện này có hai dây nối, tùy thuộc vào tần số của nguồn điện bên trong mạch mà chiều hướng của cường độ dòng điện trong mạch AC thay đổi theo.

Dòng điện xoay chiều một pha được cấp cho từng hộ gia đình sử dụng là dòng điện 220V sẽ có 2 dây là dây pha và dây trung tính.

Dòng điện xoay chiều 3 pha

Đây là dòng điện sẽ gần giống 3 đường điện 1 pha trong mạch điện chạy song song với nhau, cùng 1 dây trung tính. Trong sinh hoạt thường ngày, hệ thống điện thường có 4 dây, 1 dây lạnh, 3 dây nóng (trung tính – OV).

9. Ứng dụng của dòng điện xoay chiều trong đời sống

Dòng điện xoay chiều được ứng dụng rất nhiều trong đời sống hằng ngày của chúng ta, hãy cùng VUIHOC tìm hiểu về những công dụng quen thuộc nhất nhé!

Khắp nơi trong gia đình, nhà máy, công sở ta có thể dòng điện xoay chiều. Ưu điểm của dòng điện này là có thể truyền đi xa dễ dàng. Với điện áp cao trên 110kV, truyền tải điện mất ít năng lượng hơn. Dòng điện thấp hơn, điện áp cao hơn và ít hi sinh nhiệt trong đường dây khi dòng điện càng thấp do điện trở. Điện áp cao có thể dễ dàng được tạo ra từ máy biến áp.
Năng lượng trực tiếp được cung cấp từ động cơ điện, cơ học được chuyển đổi từ năng lượng điện (trục trên động cơ quay, các cực có điện áp), máy phát điện cũng tương tự như máy phát điện.
Dòng điện rất hữu ích cho các thiết bị như tủ lạnh, máy rửa chén,…

Để giúp các em học sinh thành thạo lý thuyết và ứng dụng vào các bài tập, bài giảng sau đây thầy Nguyễn Huy Tiến sẽ cùng trao đổi với chúng ta một công cụ toán học hữu ích giúp xử lí các bài toán ở mức độ vận dụng – vận dụng cao. Đó là “sử dụng giản đồ vecto để giải bài toán về dòng điện xoay chiều”. Để làm được dạng bài này các em cần vẽ được giản đồ vecto và vận dụng linh hoạt các công thức toán học. Các em cùng chú ý theo dõi bài giảng nhé!

Trên đây toàn bộ kiến thức về dòng điện xoay chiều mà VUIHOC chia sẻ với các bạn học sinh. Hy vọng sau bài viết này, các bạn đã có thể nắm được toàn bộ lý thuyết cũng như các dạng bài tập thường gặp. Để biết thêm nhiều kiến thức bổ ích, hãy truy cập Vuihoc.vn ngay bây giờ nhé!