Dòng điện xoay chiều là gì ?

Dòng điện xoay chiều là gì? Kiến thức này chúng ta đã được học qua ở vật lý 12 và cũng được dùng trong sinh hoạt và sản xuất hàng ngày mà chúng ta không để ý đến. Vậy qua bài viết nay Hoàng Vina sẽ cho bạn biết vì sao nó được gọi là dòng điện xoay chiều và cách tạo ra nó nhé. 

1. Dòng điện xoay chiều là gì?

Dòng điện xoay chiều là gì?
Dòng điện xoay chiều là gì?

Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều và cường độ biến đổi theo thời gian, những thay đổi này thường tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định. Dòng điện xoay chiều thường được tạo ra từ các máy phát điện xoay chiều hoặc được biến đổi từ nguồn điện một chiều bởi một mạch điện tử thường gọi là bộ nghịch lưu dùng các thyristor.

Trong kỹ thuật điện, nguồn xoay chiều được viết tắt tiếng Anh là AC (viết tắt của Alternating Current) và được ký hiệu bởi hình ~ (dấu ngã – tượng trưng cho dạng sóng hình sin).

Trong mạch điện điện tử, sóng sin được dùng để ám chỉ điện xoay chiều đặt trên những linh kiện điện tử vì sóng Sin là một dạng sóng tuần hoàn điều hòa.

2. Lịch sử

Sau khi phát hiện ra cảm ứng điện từ, thì đó là lúc dòng điện xoay chiều được ra đời.

Và người phát minh ra dòng điện xoay chiều là do sản phẩm đầu tay của một người nước Anh tên Michael Faraday và nhà văn Pháp Hippolyte Pixii.

Năm 1882, thợ điện người Anh – James Gordon, là người đã chế tạo máy phát điện hai pha lớn. Còn Lord Kelvin và Sebastian Ziani de Ferranti thì đã phát triển một máy phát điện sớm hơn ở tần số từ 100 Hz đến 300 Hz.

Năm 1891, Nikola Tesla giành được bằng sáng chế cho một máy phát điện.

Sau năm 1891, máy phát điện đa năng được sử dụng để cung cấp dòng điện, và tần số dòng điện xoay chiều của máy phát điện, kế đến động cơ đốt và mạch điện được thiết kế từ 16 Hz đến 100 Hz.

Theo luật cảm ứng điện từ, khi từ trường xung quanh dây dẫn thay đổi, dòng điện gây ra sẽ được tạo trong dây dẫn. Thông thường, một nam châm quay được gọi là rotor, và một nhóm dây dẫn cố định cuộn tròn trong một cuộn dây trên một lõi sắt, gọi là stator. Đó là lúc để tạo ra dòng điện khi vượt qua từ trường. Máy móc luân phiên tạo điện cơ bản được gọi là máy phát điện.

2. Cách tạo ra dòng điện xoay chiều

Bạn có thể thực hiện theo 2 cách sau để tạo ra dòng điện xoay chiều:
  •  Cách 1: Đặt một cuộn dây dẫn kín và cho nam châm quay xung quanh.
  •  Cách 2: Để cuộn dây dẫn kín quay quanh từ trường của nam châm.

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều

3. Công thức xoay quanh dòng điện xoay chiều

Trước tiên, chúng ta có chu kỳ của dòng điện xoay chiều ký hiệu là T là khoảng thời gian mà điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ, chu kỳ được tính bằng giây (s)

  • Công thức tính tần số

Tần số (F) là số lần lặp lại trang thái cũ của dòng điện xoay chiều trong một giây (đơn vị là Hz)

Công thức: F = 1/T


  • Công thức cho điện áp AC

Dòng điện xoay chiều được đi kèm (hoặc gây ra) bởi điện áp xoay chiều. Một điện áp xoay chiều, ký hiệu là v, có thể được mô tả bằng một hàm của thời gian theo phương trình sau:

Trong đó:

  • là điện áp đỉnh cực hay cực đại (đơn vị: volt),
  •  là tần số góc (đơn vị: radian trên giây)
    • Tần số góc có liên hệ với tần số vật lý, (đơn vị: hertz), thể hiện số chu kỳ thực hiện được trong một đơn vị thời gian, được tính bằng công thức  .
  • là thời gian (đơn vị: giây).

Giá trị cực-đến-cực (peak-to-peak) của điện áp dòng AC được định nghĩa là chênh lệch giữa đỉnh cực dương và đỉnh cực âm. Vì giá trị cực đại của là +1 và giá trị cực tiểu là −1. Điện áp dòng AC cũng dao động giữa hai giá trị là . Điện áp cực-đến-cực, thường được viết là hoặc , do vậy được tính bằng .

  • Công suất dòng điện xoay chiều và cách tính

Công suất của dòng điện xoay chiều phụ thuộc 3 đại lượng: cường độ của dòng điện, điện áp và độ lệch pha của cường độ so với điện áp.
Công suất dòng điện xoay chiều được tính như sau:
P = U.I.cosα
Trong đó:
P: biểu hiện cho công suất của dòng điện xoay chiều (W)
U: là điện áp (V)
I: là cường độ dòng điện (A)
α: chính là độ lệch pha giữa cường độ của dòng điện và điện áp

Lịch sử

Sau khi phát hiện ra cảm ứng điện từ, thì đó là lúc dòng điện xoay chiều được ra đời.

Và người phát minh ra dòng điện xoay chiều là do sản phẩm đầu tay của một người nước Anh tên Michael Faraday và nhà văn Pháp Hippolyte Pixii.

Năm 1882, thợ điện người Anh – James Gordon, là người đã chế tạo máy phát điện hai pha lớn. Còn Lord Kelvin và Sebastian Ziani de Ferranti thì đã phát triển một máy phát điện sớm hơn ở tần số từ 100 Hz đến 300 Hz.

Năm 1891, Nikola Tesla giành được bằng sáng chế cho một máy phát điện.

Sau năm 1891, máy phát điện đa năng được sử dụng để cung cấp dòng điện, và tần số dòng điện xoay chiều của máy phát điện, kế đến động cơ đốt và mạch điện được thiết kế từ 16 Hz đến 100 Hz.

Theo luật cảm ứng điện từ, khi từ trường xung quanh dây dẫn thay đổi, dòng điện gây ra sẽ được tạo trong dây dẫn. Thông thường, một nam châm quay được gọi là rotor, và một nhóm dây dẫn cố định cuộn tròn trong một cuộn dây trên một lõi sắt, gọi là stator. Đó là lúc để tạo ra dòng điện khi vượt qua từ trường. Máy móc luân phiên tạo điện cơ bản được gọi là máy phát điện.

Hotline Miền Bắc: 0971.591.766
Hotline Miền Nam: 0912.434.956