Dòng điện một chiều - Công thức tính toán và ứng dụng thực tế

Dòng điện một chiều - Công thức tính toán và ứng dụng thực tế


Việc hiểu rõ về dòng điện 1 chiều sẽ giúp bạn sử dụng các thiết bị một cách hiệu quả. Đặc biệt với những người làm việc trong lĩnh vực kỹ thuật điện cần hiểu về dòng điện 1 chiều là gì? Nguyên lý làm việc và công thức tính để đảm bảo sử dụng an toàn.

Điện là nguồn năng lượng quan trọng, góp phần tạo nên sự phát triển của máy móc, thiết bị điện tử… và mang lại nhiều tiện nghi cho con người. Dòng điện 1 chiều quen thuộc, cơ bản được phát minh đầu tiên có tính ứng dụng cao trong cuộc sống.

Việc hiểu rõ về dòng điện 1 chiều sẽ giúp bạn sử dụng các thiết bị một cách hiệu quả. Đặc biệt với những người làm việc trong lĩnh vực kỹ thuật điện cần hiểu về dòng điện 1 chiều là gì? Nguyên lý làm việc và công thức tính để đảm bảo sử dụng an toàn, lắp đặt thiết bị hiệu quả.

Dòng điện 1 chiều là gì?

Dòng điện 1 chiều là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt điện - electron di chuyển theo 1 đường thẳng. Ký hiệu của dòng điện 1 chiều DC là viết tắt của Direct Current. Đặc điểm nổi bật của dòng điện 1 chiều:

  1. Độ lớn cường độ dòng điện 1 chiều có thể tăng hoặc giảm theo chiều dài dòng điện dịch chuyển. Cường độ dòng điện tỉ lệ nghịch với chiều dài dây dẫn. 
  2. Chiều của dòng điện 1 chiều có hướng chuyển dịch từ dương sang âm. 
  3. Cường độ dòng điện 1 chiều xác định được thông qua ampe kế và đồng hồ vạn năng hay các thiết bị đo lường điện khác…
  4. Dòng điện 1 chiều thường được tạo ra từ pin hay hệ thống thiết bị cấp năng lượng mặt trời.

 

Cường độ dòng điện 1 chiều là thông số quan trọng cần chú ý, tính toán khi xác định dòng điện. Định nghĩa cường độ dòng điện là lượng đơn vị diện tích di chuyển qua 1 mặt phẳng trong 1 khoảng thời gian nhất định.

Đại lượng đặc trưng cho mức độ mạnh yếu của một dòng điện. Đồng thời, cường độ dòng điện sẽ tỷ lệ thuận với dòng điện tương đương với: cường độ càng mạnh, dòng điện chạy càng nhanh.

Sự khác biệt của dòng điện 1 chiều và xoay chiều

Điện cung cấp năng lượng cần thiết cho hoạt động của các thiết bị. Hiện nay, dòng điện được chia thành 2 loại: dòng điện 1 chiều và dòng xoay chiều có nhiều điểm khác biệt.

Dòng xoay chiều có ký hiệu là AC, có những đặc điểm khác biệt so với dòng 1 chiều DC cụ thể như:

  1. Hướng của dòng điện: Dòng DC chỉ di chuyển theo 1 chiều từ dương sang âm, trong khi dòng AC có thể đảo chiều. Tức khi dòng AC chạy qua đoạn mạch chiều dòng điện sẽ đảo ngược lại.
  2. Tần số: Do dòng DC không bao giờ thay đổi hướng nên tần số của nó bằng 0. Trong khi dòng AC, có tần số quyết định bởi số lần đổi chiều của nó trong 1 khoảng thời gian xác định.
  3. Hướng chuyển động của dòng Electron: Dòng DC luôn di chuyển theo 1 hướng cố định. Trong khi dòng AC luôn chuyển hướng tiến hoặc lùi.
  4. Hệ số công suất dòng điện: Dòng DC luôn bằng 1, dòng AC sẽ trong khoảng từ 0-1.
  5. Cường độ dòng điện của dòng DC không đổi theo mọi thời điểm tại 1 điểm. Trong khi dòng AC sẽ là cường độ tức thời, thay đổi theo thời gian.
  6. Dòng điện 1 chiều có thể chuyển đổi sang dòng AC với bộ chuyển đổi và ngược lại.
  7. Dòng điện 1 chiều DC chỉ có thể kết nối với loại tải là điện trở. Trong khi, dòng AC có thể tải qua điện trở, điện dung và cảm ứng từ.
  8. Mức độ nguy hiểm của dòng DC cao hơn so với dòng AC khi ở một định mức dòng điện.

Công thức tính dòng điện 1 chiều 

Dòng điện 1 chiều có các đại lượng tiêu biểu như: cường độ dòng điện, điện ápCông thức tính cường độ dòng điện 1 chiều không đổi: I = q/t (A).

Tại đó: 

  1. I là cường độ dòng điện 1 chiều.
  2. q là điện lượng đi qua tiết diện dây dẫn.
  3. t là thời gian điện lượng di chuyển qua.

Ngoài ra, cường độ dòng điện 1 chiều cũng có thể tính qua định luật Ôm, với công thức:

I=U/R

Với: 

  1. U là điện áp/ hiệu điện thế của dòng điện, đơn vị là V.
  2. R là điện trở của cả dòng điện, đơn vị là Ω.
  3. I là cường độ dòng điện, đơn vị là A - ampe

Ứng dụng của dòng điện 1 chiều trong thực tế

Tương tự như dòng điện xoay chiều AC, dòng điện 1 chiều được ứng dụng phổ biến trong nhiều hệ thống, thiết bị điện tử và lĩnh vực khác nhau.

Các ứng dụng của dòng 1 chiều cụ thể có thể kể đến như:

  1. Các thiết bị hoặc xe chạy bằng pin. Dòng điện 1 chiều cung cấp năng lượng cho thiết bị, động cơ 1 chiều hoạt động.
  2. Dòng điện 1 chiều sử dụng cho các thiết bị có điện áp thấp: hệ thống camera an ninh, hệ thống chiếu sáng khẩn cấp, thiết bị mạng truyền thông, mạng wifi…
  3. Các thiết bị điện tử, máy tính, PC đều sử dụng dòng điện 1 chiều để vận hành.
  4. Dòng điện 1 chiều được sử dụng để tích trữ điện năng.
  5. Dòng điện 1 chiều trong động cơ đầu máy kéo, quạt điện, điện thoại di động, đèn chiếu sáng gia đình, thiết bị điện dự phòng, ổ cắm điện, sạc điện thoại dự phòng.
  6. Trong nhà máy điện mặt trời, năng lượng được tạo ra dưới dạng dòng điện 1 chiều.

Dòng điện 1 chiều cung cấp năng lượng cho nhiều thiết bị hoạt động hiệu quả, ổn định. Người dùng cần hiểu về nguyên lý hoạt động của dòng điện 1 chiềuđể lắp đặt mạch điện an toàn, tránh chập cháy, ứng dụng trong thực tế hiệu quả.

Hy vọng những chia sẻ trên đây của Batiea sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ về dòng điện 1 chiều, bản chất và ứng dụng thực tế.

(Theo batiea.com)

Bình Luận
Cùng danh mục: Điện - Điện tử căn bản

Cảm biến hồng ngoại là gì? Nguyên lý, ứng dụng và những điều cần lưu ý

28/09/2023 21:49:40 / Lượt xem: 859 / Người đăng: biendt

Cảm biến là thiết bị điện tự động hóa quan trọng, cần thiết giúp các hệ thống vận hành một cách hiệu quả, chính xác theo thiết kế kỹ thuật ban đầu. Cảm biến có nhiều loại, được thiết kế dựa trên các nguyên tắc vật lý cơ bản, tiếp nhận thông tin và chuyển đổi tín hiệu. Trong đó có cảm biến hồng ngoại - tính ứng dụng cao trong nhiều hệ thống. Vậy, cảm biến hồng ngoại là gì? Nguyên lý hoạt động của cảm biến hồng ngoại như thế nào? Ứng dụng thực tế và những lưu ý khi sử dụng thiết bị?

Linh kiện DIAC là gì? Cấu trúc lớp, ký hiệu, nguyên lý và ứng dụng thực tế.

10/09/2023 06:55:49 / Lượt xem: 907 / Người đăng: biendt

DIAC viết tắt của cụm từ Diode for alternating current hay Diode AC là một linh kiện bán dẫn cho dòng điện xoay chiều. Bản chất của DIAC là một diode bán dẫn có thể chuyển sang trại thái dẫn dòng, ngay khi điện áp rơi đạt mức bị đánh thủng VBO (break out). Có thể hiểu đơn giản, DIAC có thể dẫn dòng điện xoay chiều, nếu như điện áp đặt lên nó lớn hơn giới hạn điện áp ngưỡng của nó. Thông thường, điện áp ngưỡng của một DIAC là 30V.

Sơ đồ chân IC 74LS00 và Mạch ứng dụng

06/03/2022 12:01:50 / Lượt xem: 1878 / Người đăng: biendt

74LS00 là một thành viên học IC (vi mạch) 74XXYY. Các vi mạch 74xxyy là các cổng logic của điện tử kỹ thuật số. IC 74LS00 có bốn cổng NAND . Ngoài ra mỗi cổng có hai đầu vào. Do đó đặt tên CỔNG NAND ĐẦU VÀO QUAD HAI. Các ứng dụng : + Logic mục đích chung+ Điện tử kỹ thuật số+ PC và máy tính xách tay+ Máy chủ+ ALU+ Kết nối mạng+ Hệ thống kỹ thuật số

Điện 2 pha là gì? Điện 2 pha khác gì so với điện 1 pha

08/09/2021 17:09:45 / Lượt xem: 2177 / Người đăng: biendt

Trên thực tế nhiều người vẫn lầm tưởng và không phân biệt được giữa điện 1 pha, 2 pha và 3 pha. Thông thường, điện 1 pha được sử dụng cho sinh hoạt gia đình, công suất thiết bị nhỏ, các thiết bị không bị hao phí về điện năng nhiều. Điện 3 pha được dùng cho việc truyền tải, sản xuất công nghiệp sử dụng thiết bị điện có công suất lớn nhằm giải quyết các vấn đề tổn hao điện năng. Còn điện 2 pha được sử dụng như thế nào thì các bạn tham khảo bài viết dưới đây

Cảm biến điện trở dòng (Rshunt) : Sự khác nhau giữa đặt đo ở bên thấp và bên cao?

14/08/2021 10:25:45 / Lượt xem: 3269 / Người đăng: biendt

Sự khác nhau giữa việc đặt cảm biến điện trở dòng điện (shunt) ở phía bên cao và bên thấp của tải là gì? Bài viết này giải thích cho chúng ta những điều cơ bản để lựa chọn phù hợp trong thiết kế sử dụng cảm biến điện trở dòng cho đo dòng điện? Nhiều ứng dụng thực tế như quản lý nguồn, nạp xả PIN, điều khiển động cơ, các mạch bảo vệ dòng điện...đều sử dụng cảm biến điện trở dòng (shunt). Có hai kiểu để mắc nối tiếp điện trở cảm biến dòng trong nối tiếp với tải là mắc ở bên phía cao của tải và bên phía thấp của tải.