Dòng điện là gì? Cường độ dòng điện và Dòng điện trong kim loại là gì?

Dòng điện là thuật ngữ rất hay được nhắc đến trong môn Vật lí cũng như trong cuộc sống. Thế nhưng không phải ai cũng biết dòng điện là gì, cường độ dòng điện là gì và dòng điện trong kim loại là gì. Bài viết sau đây lessonopoly sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc trên. Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết nhé!

Dòng điện thường được các nhà khoa học quy ước là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích dương
Dòng điện thường được các nhà khoa học quy ước là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích dương

Dòng điện là gì?

Định nghĩa dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện. Trong một mạch điện, dòng điện được tạo ra từ sự di chuyển của các hạt electron dọc theo chiều dài dây dẫn. Bên cạnh đó thì các hạt mang điện cũng có thể là ion hay chất điện li nữa đấy. Vì chúng cũng là dòng electron di chuyển và có hướng theo dây dẫn mà đi qua các thiết bị tiêu thụ điện để phục vụ nhu cầu của con người. Dòng điện thường được các nhà khoa học quy ước là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích dương. Khi đó 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 với chiều của dòng điện trong mạch.

Ký hiệu dòng điện

Dòng điện thường được ký hiệu bằng chữ I, từ chữ tiếng Pháp Intensité, nghĩa là cường độ.

Tác dụng của dòng điện

Dòng điện có 3 tác dụng chính là nhiệt, từ trường và hóa học:

Tác dụng làm nóng của dòng điện: Khi dòng điện đi qua một dây dẫn, nó làm tăng nhiệt độ của dây dẫn. Đây được gọi là hiệu ứng làm nóng của dòng điện. Nhiều thiết bị điện hoạt động dựa trên hiệu ứng làm nóng của dòng điện, ví dụ: bóng đèn điện, máy nước nóng, bàn ủi điện, …

Tác dụng từ của dòng điện: Khi dòng điện đi qua một dây dẫn, từ trường được tạo ra xung quanh dây dẫn. Đây được gọi là hiệu ứng từ của dòng điện. Các thiết bị hoạt động trên hiệu ứng từ của dòng điện là: động cơ điện và nam châm điện.

Tác dụng hóa học của dòng điện: Năm 1800, một nhà hóa học người Anh, William Nicholson đã chỉ ra rằng khi các điện cực được ngâm trong nước và dòng điện được truyền qua nước; sinh ra các bong bóng oxy và hydro. Bong bóng oxy được hình thành ở điện cực nối với cực dương. Bong bóng hidro được hình thành ở điện cực nối với cực âm. Khi dòng điện được truyền qua dung dịch dẫn điện, một số phản ứng hóa học diễn ra trong dung dịch. Đây được gọi là hiệu ứng hóa học của dòng điện. 

Một số tác dụng hóa học của dòng điện như sau:

Bong bóng khí có thể được hình thành tại các điện cực.

Cặn của kim loại có thể được nhìn thấy trên các điện cực.

Làm thay đổi màu của dung dịch.

Dòng điện có 3 tác dụng chính là nhiệt, từ trường và hóa học
Dòng điện có 3 tác dụng chính là nhiệt, từ trường và hóa học

Cường độ dòng điện là gì?

Cường độ dòng điện là đơn vị quy ước số lượng điện tích đi qua tiết diện vật dẫn trong một đơn vị thời gian. Là một đại lượng đặc trưng cho độ mạnh hay yếu của dòng điện.

Cường độ dòng điện là dòng điện (dòng) của các electron được đẩy qua ma trận (cấu trúc nguyên tử) của một dây dẫn (dây) bằng điện áp.

Để sản xuất điện gia dụng và thương mại, một nam châm được truyền qua một dây dẫn … hay cụ thể hơn là qua một cuộn dây … khiến các electron bị lỏng khỏi quỹ đạo … và bắt đầu nhảy từ nguyên tử sang nguyên tử theo dòng điện các electron được đẩy xuống dây.

Quá trình này được gọi là cảm ứng từ … và là phương pháp được phát minh để tạo ra dòng điện xoay chiều (AC) được tìm thấy trên lưới điện.

Từ trường càng mạnh thì điện áp càng cao. Nhiều điện áp hơn có nghĩa là nhiều lực đẩy các electron hơn … đó là cơ sở để truyền tải và phân phối điện xoay chiều.

Đơn vị cường độ dòng điện

Cường độ dòng điện có đơn vị là A (ampe).

Do điện tích được đo bằng coulomb và thời gian tính bằng giây, nên đơn vị của dòng điện là coulomb/Sec (C/s) hoặc ampe (A). Các ampe là đơn vị SI của vật dẫn. Chữ I là ký hiệu của dòng điện.

Một dây dẫn được cho là mang dòng điện 1 ampe khi điện tích chạy qua nó với tốc độ 1 coulomb mỗi giây.

Công thức tính cường độ dòng điện

Theo công thức tính cường độ dòng điện thì:

Công thức tính cường độ dòng điện
Công thức tính cường độ dòng điện

Quy ước chiều dòng điện

ướng của từ trường và hướng của dây sẽ xác định hướng của dòng điện qua dây. Theo quy ước, hướng của từ trường là từ N (bắc) đến S (nam).

Nhiều năm trước, Benjamin Franklin đã định nghĩa hướng của dòng điện là đi từ dương (+) đến âm (-). Vào thời điểm đó, các nhà khoa học không nhận thức được sự tồn tại của các electron tích điện âm và vai trò của chúng trong dòng điện.

Do đó theo quy ước, dòng điện đi từ dương (+) đến âm (-). Nhưng lưu ý rằng trong thực tế, các electron tích điện âm di chuyển theo hướng ngược lại với dòng điện. Các electron chuyển từ âm (-) sang dương (+).

Đo cường độ dòng điện bằng dụng cụ gì?

Dòng điện có thể được đo trực tiếp bằng điện kế, những phương pháp này liên quan đến việc ngắt mạch điện, đôi khi không thuận tiện.

 

Dòng điện cũng có thể được đo mà không ngắt mạch bằng cách phát hiện từ trường liên quan đến dòng điện. Một số kỹ thuật khác nhau để đo dòng điện trên mạch, thiết bị như:

Dùng điện trở shunt

Cảm biến Hall đo dòng điện

Máy biến áp (tuy nhiên không thể đo DC)

Cảm biến từ trường điện trở

Cuộn dây Rogowski

Ampe kìm…

Xem thêm: Seri là gì? Số seri được ứng dụng trong đời sống thế nào?

Xem thêm: Cẩm nang từ A đến Z về Phương trình hóa học

Dòng điện một chiều là gì?

Dòng điện một chiều là dòng chảy một chiều hoặc chuyển động của các hạt mang điện (thường là các electron). Cường độ của dòng điện có thể thay đổi theo thời gian, nhưng hướng di chuyển chung vẫn giữ nguyên ở mọi thời điểm.

Dòng điện ac là gì?

Dòng điện xoay chiều AC có chiều và cường độ biến đổi theo thời gian, những thay đổi này thường tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định.

Điện xoay chiều AC là loại điện thường được sử dụng trong các gia đình và doanh nghiệp trên toàn thế giới.

Trong khi dòng điện DC chạy theo một hướng thông qua dây dẫn, điện AC xoay chiều theo hướng chuyển động qua lại. Hướng thay đổi giữa 50 và 60 lần mỗi giây, tùy thuộc vào hệ thống điện của mỗi quốc gia.

Điện xoay chiều được tạo ra bởi một máy phát điện xoay chiều, xác định tần số.

Điều đặc biệt về điện xoay chiều là điện áp có thể dễ dàng thay đổi, do đó làm cho nó phù hợp hơn cho việc truyền tải đường dài hơn so với điện một chiều.

Dòng điện không đổi là gì?

Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không đổi theo thời gian. Cường độ dòng điện không đổi được tính theo công thức:

I = q/ t

Trong đó:

q: là điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t

t: là thời gian q dịch chuyển.

Dòng điện định mức là gì?

Dòng điện định mức là dòng điện mà thiết bị hoặc máy đã được thiết kế. 

Ví dụ: nếu một máy phát được định mức cho 500 Ampe, điều đó có nghĩa là kích thước dây dẫn và các bộ phận làm mát của nó đã được thiết kế đủ để máy có thể cung cấp 500 ampe liên tục.

Dòng điện xung là gì?

Dòng điện xung hay tín hiệu xung điện là tín hiệu điện áp hay dòng điện biến đổi theo thời gian một cách rời rạc (tức không liên tục). Tín hiệu xung có thể là một dãy theo xung tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ lặp lại, hay chỉ là một xung đơn xuất hiện một lần, có cực tính (- âm, + dương) hoặc cực tính thay đổi.

Dòng điện xung thường được áp dụng trong công việc trị liệu. Chúng có các tác dụng như:

Tác dụng giảm đau và giảm trương cơ, thư giãn cơ

Tác dụng kích thích thần kinh cơ, làm tăng dẫn truyền thần kinh…

Tần số dòng điện là gì?

Tần số của dòng điện là số lần của dạng sóng được lặp lại mỗi giây trong một chu kỳ và được đo bằng hertz (Hz). Điện AC có dạng sóng hình sin và tần số 50Hz, tức là nó lặp lại 50 lần mỗi giây. Dạng sóng tần số cao hơn lặp lại nhiều lần hơn mỗi giây.

Dòng điện ac và dc là gì?

Dòng điện là dòng chảy của các hạt tích điện, hay cụ thể là dòng điện tử trong trường hợp AC và DC. Sự khác biệt cơ bản giữa dòng điện AC và DC là hướng của dòng chảy. Dòng điện DC không đổi và di chuyển theo một hướng.

Dòng điện DC và AC
Dòng điện DC và AC

Dòng điện phuco là gì?

Dòng điện Foucalt (hay còn gọi là dòng điện xoáy) là hiện tượng dòng điện sinh ra khi ta đặt một vật dẫn điện vào trong một từ trường biến đổi theo thời gian hay vật dẫn chuyển động cắt ngang từ trường. Nhà vật lý người Pháp Léon Foucault (1819-1868) là người đầu tiên đã chứng minh sự tồn tại của các dòng điện cảm ứng trong vật dẫn nhờ tác dụng của một từ thông biến thiên.

Nguyên nhân vật lý gây nên dòng điện Foucault chính là lực Lorentz hay lực điện tương đối tính tác động lên các hạt tích điện có thể chuyển động tự do trong vật dẫn.

Ưu và nhược điểm của dòng điện khi qua cơ thể người

dong dien la gi 05

Nhược điểm

So với việc dòng điện có khả năng sử dụng như một nguồn năng lượng sạch giúp các động cơ hoạt động hay thắp sáng các loại bóng đèn. Bên cạnh đó thì dòng điện còn được biết đến với khả năng truyền dẫn qua cơ thể người. Tuy nhiên chúng sẽ có những ưu và nhược điểm riêng mà chắc hẳn ai cũng phải biết đến. Cụ thể là với một lượng vừa đủ thì chúng có thể giúp ích trong lĩnh vực sức khỏe, ngược lại với lượng lớn sẽ gây nguy hiểm cho cơ thể thậm chí là mất mạng.

Ưu điểm

Với từng cường độ dòng điện cụ thể thì mức độ gây ảnh hưởng của chúng cũng khác nhau. Hơn hết chúng còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như sức khỏe, điện trở cơ thể, giới tính, vị trí tiếp xúc với cơ thể,…Theo nguyên cứu thị các dòng điện có hiệu điện thế ổn định sẽ có mức nguy hiểm cao hơn so với các dòng không ổn định. Và để biết được mức độ gây nguy hiểm ứng với từng mức cường độ như thế nào thì các bạn có thể tham khảo bảng thống kê bên dưới nhé.

Bài viết trên đã gửi đến bạn kiến thức dòng điện là gì và những kiến thức khác liên quan đến dòng điện. Dòng điện là kiến thức quan trọng và cùng là kiến thức phổ thông có ứng dụng nhiều nhất trong cuộc sống. Hãy ghi nhớ những kiến thức trên để áp dụng vào đời sống tốt hơn bạn nhé!

Trả lời