Ngày nay, dòng điện AC và DC được ứng dụng trong các sản phẩm sử dụng điện ngày càng phổ biến. Từ những chiếc máy giặt, tủ lạnh, tivi, quạt điện… phục vụ cho cuộc sống. Cho đến máy in, laptop, máy chiếu… phục vụ công việc. Thậm chí là các thiết bị cỡ đại, máy móc trong khu công nghiệp. Tất cả đều có sự hiện diện của dòng điện đi qua. Vậy điện AC là gì? Nó có đặc điểm gì khác so với điện DC. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về thông số này nhé!
Dòng điện AC là gì?
AC được viết tắt của “Alternating Current”, hay còn gọi là dòng điện xoay chiều. Đây là dòng điện có chiều và cường độ biến đổi theo 1 chu kỳ tuần hoàn nhất định. Vì thế, đồ thị hiển thị của dòng AC thường là dạng hình sin.
Trong mạch điện xoay chiều, chiều dòng điện sẽ chảy theo 1 chiều từ dương sang âm. Sau đó nó sẽ chảy theo chiều ngược lại và tiếp tục đổi chiều.
Dòng điện AC thường được ký hiệu là chữ AC hoặc dấu ngã (~).
Vì sao người ta dùng điện AC xoay chiều?
Dòng điện xoay chiều có thể tăng lên hoặc hạ xuống dễ dàng nhờ máy biến áp. Do vậy sẽ giảm hao phí khi truyền tải điện năng đi xa.
Ưu điểm của sản phẩm dòng điện AC là gì?
Việc lắp đặt một thiết bị điện xoay chiều cũng dễ dàng hơn thiết bị điện một chiều. Vì bạn không cần phải để ý cực dương, cực âm. Mà chỉ cần đúng điện áp định mức.
Máy phát điện xoay chiều cũng có cấu tạo đơn giản hơn máy phát điện một chiều. Và khi cần, bạn hoàn toàn có thể chuyển đổi dòng điện AC thành dòng DC nhờ hệ thống mạch chỉnh lưu.
Mức độ phổ biến của thiết bị điện AC là gì?
Thực tế, để phát huy hiệu quả kinh tế, tiết kiệm dây dẫn và tạo ra từ trường quay rất mạnh. Người ra hay dùng hệ thống điện xoay chiều 3 pha. Dòng điện sử dụng trong gia đình cũng là lấy một pha của lưới điện 3 pha. Bởi vậy nên có một dây nóng và một dây trung hòa.
Các thiết bị điện gia dụng hiện nay đa phần đều sử dụng điện xoay chiều AC. Ví dụ như: máy lạnh, tủ lạnh, máy giặt, bếp điện, tivi, bóng đèn huỳnh quang…
Những đại lượng của dòng điện AC là gì?
Một vấn đề cần biết khi tìm hiểu về dòng điện xoay chiều đó chính là các đại lượng của nó
Công suất dòng điện xoay chiều
Công suất dòng AC phụ thuộc 3 đại lượng:
– Cường độ của dòng điện
– Điện áp
– Độ lệch pha của cường độ so với điện áp.
Công thức tính:
P = U.I.cosα
Trong đó:
P: là công suất của dòng điện xoay chiều (W)
U: là điện áp (V)
I: là cường độ dòng điện (A)
α: là độ lệch pha giữa cường độ của dòng điện và điện áp
Chu kỳ và tần số của dòng điện AC là gì?
Chu kỳ được ký hiệu là T và được tính bằng giây (s). Được hiểu là khoảng thời gian mà dòng điện xoay chiều trở lại vị trí ban đầu.
Tần số được ký hiệu là F và có đơn vị tính là Hz. Đại lượng này thể hiện số lần lặp lại trang thái cũ của dòng điện xoay chiều AC trong một giây.
Công thức tính:
F=1/T
Với F là tần số, T là chu kỳ
Phân loại dòng điện xoay chiều AC
Trong điện AC được chia làm 2 loại chính. Hãy cùng tìm hiểu sự khác nhau giữa dòng điện AC 1 pha và 3 pha nhé!
Dòng điện xoay chiều 1 pha
Đây là dòng mà ở trong mạch điện có hai dây nối cùng với nguồn điện. Chiều hướng của cường độ dòng điện trong mạch AC thay đổi nhiều lần. Tùy thuộc vào tần số của nguồn điện bên trong mạch. Dòng điện 220V được cấp cho từng hộ gia đình sử dụng là dòng AC 1 pha. Gồm có 2 dây là dây pha và dây trung tính.
Dòng điện xoay chiều 3 pha
Đây là dòng điện trong mạch điện xoay chiều. Nó gần giống như 3 đường điện 1 pha chạy song song với nhau. Và cùng chung 1 dây trung tính. Vì thế, hệ thống điện trong sinh hoạt thường ngày thường có 4 dây. Gồm 3 dây nóng và 1 dây lạnh (trung tính – 0V).
Cách đo dòng điện AC là gì?
Có 2 cách tạo ra được dòng điện xoay chiều, đó là:
– 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.
Để đo lường dòng điện xoay chiều, người ta thường dùng đến đồng hồ vạn năng. Về cách đo, xin mời bạn theo dõi chi tiết tại bài viết: TẠI ĐÂY
Điểm khác nhau của dòng điện DC và điện AC là gì?
Sau khi tìm hiểu những đặc trưng cơ bản của dòng điện AC. Chắc hẳn vẫn còn nhiều bạn thắc mắc: Vậy điện AC và DC khác nhau chỗ nào. Một số điểm khác nhau cơ bản giữa 2 dòng này như sau:
Thứ nhất, về nguồn cung cấp: AC là máy phát điện, DC là pin..
Thứ 2, về đặc tính của chiều dòng điện: dòng AC có thể đảo chiều, còn DC chỉ có một chiều.
Thứ 3, về ký hiệu: AC ký hiện dấu ~, còn DC ký hiệu +,-.
Thứ 4, đặc tính về pha, tần số: dòng điện AC có chu kỳ tần số và pha. Còn dòng DC không có pha.
Có thể biến đổi điện một chiều DC thành điện xoay chiều AC không?
Máy biến tần inverter được ứng dụng trong ngành công nghiệp điện mặt trời. Thiết bị chuyển đổi dòng điện DC thành AC nhằm hòa lưới điện quốc gia. Đồng thời cung cấp điện cho các tải tiêu thụ.
Để chuyển từ dòng DC qua AC, người ta sử dụng thiết bị máy biến tần (inverter).
Nguyên lý chuyển đổi
Dòng điện một chiều DC sẽ truyền vào cuộn sơ cấp của máy biến áp hình tròn. Thông qua một đĩa quay tròn với các kết nối phức tạp khác.
Khi đĩa quay, dòng DC sẽ liên tục chuyển hướng và dẫn tới cuộn sơ cấp thông qua dây dẫn. Lúc này máy biến áp nhận được dòng điện xoay chiều AC như là nguồn năng lượng đầu. Thay vì dòng điện một chiều DC như ban đầu.
Đây là bước chuyển tiếp quan trọng trong máy biến áp mà cuộn thứ cấp có nhiều vòng dây hơn cuộn sơ cấp. Số vòng dây có vai trò làm tăng mức điện áp dòng điện AC tại đầu ra. Bên cạnh đó, tốc độ quay của đĩa sẽ điều chỉnh tần sóng của dòng AC tại đầu ra.
>>> Các công cụ để do dòng điện AC tốt nhất hiện nay
- Đồng hồ đo vạn năng
- Ampe kìm
Các thiết bị chuyển đổi điện AC trong công nghiệp
Đối với các nhân viên đi làm trong nhà máy, chắc hẳn bạn đã quá quen thuộc với điện xoay chiều. Có một thiết bị mà tại đó bạn sẽ thấy rõ được hai quá trình nghịch lưu, chỉnh lưu. Đó chính là UPS (Uninterruptible Power Supply), hay còn gọi là bộ lưu điện.
Nguyên lý hoạt động của UPS
Trong mỗi UPS sẽ có hai module quan trọng là Rectifier và Inverter. Trong đó Rectifier là bộ nắn để nắn điện xoay chiều sang điện một chiều. Còn bộ Inverter là bộ nghịch lưu. Nó dùng để chuyển đổi điện một chiều sang điện xoay chiều.
Ngoài UPS, trong nhà máy còn có các bộ chuyển đổi tín hiệu từ AC sang 4-20mA DC hoặc 0-10V DC. Và hầu như không có thiết bị chuyển đổi ngược lại. Các thiết bị đó được gọi là bộ chuyển đổi tín hiệu AC sang 4-20mA, 0-10V. Mục đích sử dụng là để giám sát nguồn điện hoặc để cảnh báo mất pha, cao áp, thấp áp. Một số ứng dụng còn dùng để đo công suất tải, giám sát dòng điện của động cơ.
Hy vọng bài viết này có thể giúp bạn hiểu thêm về điện AC là gì? Và phân biệt được đâu là dòng điện một chiều, đâu là dòng điện xoay chiều.
>>>Xem thêm: Dòng điện 1 chiều là gì
Tôi là Nguyễn Văn Sỹ có 15 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết kế, thi công đồ nội thất; với niềm đam mê và yêu nghề tôi đã tạo ra những thiết kếtuyệt vời trong phòng khách, phòng bếp, phòng ngủ, sân vườn… Ngoài ra với khả năng nghiên cứu, tìm tòi học hỏi các kiến thức đời sống xã hội và sự kiện, tôi đã đưa ra những kiến thức bổ ích tại website nhaxinhplaza.vn. Hy vọng những kiến thức mà tôi chia sẻ này sẽ giúp ích cho bạn!