Dòng điện là gì

Thuật ngữ dòng điện chắc không còn xa lạ gì đối với chúng ta. Tuy nhiên để hiểu rõ về dòng điện thì không phải ai cũng biết. Vậy nên ở bài viết này chúng tôi sẽ chia sẻ một số kiến thức, thông tin về dòng điện. Hy vọng chúng sẽ giúp ích cho bạn trong việc vận hành hệ thống điện một cách hiệu quả, an toàn hơn.

Giải thích khái niệm dòng điện

Dòng điện (Electric) là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt điện tích trong môi trường. Các hạt điện tích này có thể là electron tự do hoặc các ion. Đơn vị đo của dòng điện là Ampe (A) và chúng được biểu diễn bằng ký hiệu I.

Thông thường trong mạch điện, dòng điện có thể được tạo ra từ một nguồn điện như pin, nguồn điện xoay chiều hoặc cũng có thể từ bộ phận biến áp,…

Nguồn gốc của nguồn điện

Electric có nguồn gốc từ tự nhiên và xuất hiện trước khi con người được sinh ra.

Từ xa xưa, chúng ta cũng đã biết đến dòng điện thông qua các hiện tượng như sấm sét. Nhưng đến thế kỷ XVII, XVIII thì các thuyết về dòng điện mới được hình thành và phát triển. Tuy nhiên thì các thuyết này cũng chỉ lý giải về hiện tượng dòng điện tự nhiên chứ cũng chưa được ứng dụng phổ biến trong đời sống.

Cho đến thế kỷ XIX thì cuộc cách mạng công nghiệp được diễn ra. Lúc này, điện đã được khai thác và phát triển hơn trong cuộc sống hàng ngày.

Kể từ đó cho đến nay, dòng điện đã và đang được sử dung trong nhiều các lĩnh vực như ẩm thực, giao thông vận tải, xây dựng, giáo dục, y tế,…

Chiều của dòng điện

Có 2 loại dòng điện chính là dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều.

Dòng điện xoay chiều (AC)

Đây là dòng điện sẽ thay đổi hướng theo một chu kỳ nhất định. Thông thường, dòng điện này được tạo ra từ sự biến đổi nguồn điện có một chiều hay từ các máy phát điện xoay chiều.

Dòng điện một chiều (DC)

Dòng điện một chiều còn được gọi là dòng điện DC ( Direct Current). Đây là dòng điện có khả năng chuyển dời các điện tích theo một hướng cố định và không có sự thay đổi trong suốt quá trình. Ngoài ra thì dòng điện DC được tạo ra từ nguồn điện, pin điện hóa học hoặc pin quang điện.

Các nguồn năng lượng điện hiện nay

Hiện nay, điện đang được tạo ra từ 3 nguồn năng lượng chính. Bao gồm năng lượng điện mặt trời, năng lượng điện gió và năng lượng thủy điện.

Năng lượng điện mặt trời 

Năng lượng điện mặt trời được tạo ra bằng cách sử dụng tấm pin mặt trời để chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành điện năng. Tấm pin mặt trời này hay còn được gọi với cái tên đầy đủ là tấm pin năng lượng mặt trời.  Khi sử dụng tấm pin này, ánh sáng mặt trời sẽ được hấp thụ. Sau đó, chuyển đổi thành dòng điện đi qua dây đồng.

Có thể nói rằng, đây là nguồn năng lượng vô hạn, giúp tạo ra nguồn điện để ứng dụng trong nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Tuy nhiên, nếu như trời không được sáng tỏ hoặc bị mây mù che phủ thì năng suất điện của tấm pin sẽ bị giảm đi rất nhiều. Bên cạnh đó, chi phí để lắp đặt hệ thống điện mặt trời cũng rất tốn kém và khá cao.

Năng lượng điện gió

Nguồn điện này được tạo ra bằng cách sử dụng sức gió, rồi đưa vào các cánh quạt của tuabin xoay. Năng lượng điện gió này thường phát triển ở những vùng, khu vực có gió mạnh như bờ biển hoặc trên các đồi núi.

Không những vậy, nguồn năng lượng điện gió còn được đánh giá là năng lượng sạch, giúp hạn chế sự phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch. Nhờ vậy giúp giảm thiểu khí thải, tránh gây ô nhiễm môi trường.

Tuy nhiên sức gió là thường xuyên biến đổi nên quá trình sản xuất điện từ năng lượng gió không được ổn định. Ngoài ra, chi phí đầu tư ban đầu cũng tương đối cao.

Năng lượng thủy điện 

Đối với nguồn năng lượng này thì điện được tạo ra từ sức nước chảy trong các sông, suối. Tại Việt Nam, theo thống kê thì thủy điện đóng góp khoảng 30% vào tổng sản lượng điện của quốc gia, cung cấp nguồn điện sạch và đảm bảo sự phát triển cho kinh tế, xã hội.

Tuy nhiên trên thực tế thì việc xây dựng các nhà máy thủy điện có thể làm ảnh hưởng đến môi trường sống như thay đổi địa hình, gây ra tình trạng ngập nước, làm thay đổi chế độ dòng chảy của sông. Không chỉ vậy, chúng còn đòi hỏi lượng đầu tư vốn tương đối lớn và cần khá nhiều thời gian để xây dựng các nhà máy thủy điện.

Tìm hiểu về công suất điện

Công suất điện là đại lượng được dùng để đo điện năng mà thiết bị, hệ thống đó đã tiêu thụ. Đơn vị dùng để đo công suất là Watt (W) và chúng được biểu diễn dưới ký hiệu P. Ngoài đơn vị W ra thì chúng còn có thể được đo bằng đơn vị kW (ki lô Watt) và kVA (ki lô vôn ampe).

Công thức tính công suất điện: P= U x I.

Trong đó:

• P: Công suất điện (W)
• U: Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (V)
• I: Cường độ dòng điện (A)

Cường độ dòng điện

Cường độ dòng diện là đại lượng được dùng để biểu diễn độ lớn của dòng điện. Chúng ta có thể hiểu một cách đơn giản là khi cường độ dòng điện càng lớn thì nguồn điện đó càng mạnh và ngược lại.

Cường độ dòng điện được tính bằng công thức: I=Q/t= (q1+q2+q3+…)/t

Trong đó:

• I : Cường độ dòng điện (A)
• Q: Điện tích (C)
• t: thời gian (S)

Hiệu điện thế

Hiệu điện thế được hiểu là sự chênh lệch điện thế giữa hai điểm bên trong mạch điện. Nếu hiệu điện thế bên trong mạch lớn thì dòng điện sẽ mạnh hơn và ngược lại nếu hiệu điện thể nhỏ thì dòng điện sẽ yếu.

Công thức được dùng để tính hiệu điện thế như sau: U=I x R.

Trong đó:

• I: Cường độ dòng điện (A)
• R: Điện trở của vật dẫn điện (Ω)
• U: Hiệu điện thế (V)

Một số công thức cơ bản của dòng điện

Công thức tính dòng điện, điện áp và điện trở

Dựa vào định luật Ohm, thì dòng điện qua một đoạn dây dẫn sẽ tỷ lệ thuận với điện áp giữa hai đầu đoạn dây đó, và tỷ lệ nghịch với điện trở. Chúng ta có thể biểu diễn định luật này dưới công thức sau: I=V/R

Trong đó:

• I: Cường độ dòng điện (A)
• V: Điện áp (V)
• R: Điện trở (Ω)

Công thức tính dòng điện, công suất và điện trở

Công thức: P= I^2 x R

Trong đó:

• P: Công suất điện (W)
• I: Cường độ dòng điện ( A)
• R: Điện trở (Ω)

Dựa vào công thức trên, chúng ta có thể thấy rằng công suất điện tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện và điện trở.

Đặc điểm và tầm quan trọng của dòng điện

Đặc điểm của dòng điện

Dòng điện trong kim loại: là dòng di chuyển có hướng của các electron ngược chiều điện trường. Do đó, điện trở suất của kim loại sẽ bị phụ thuộc vào nhiệt độ.

Dòng điện trong chất điện phân: đây là dòng chuyển dời có hướng của các ion bên trong điện trường theo hai hướng ngược nhau.

Dòng điện trong chất khí: là dòng di chuyển có hướng của các ion dương, ion âm và các electron do chất khí bị ion hóa tạo ra.

Dòng điện trong chân không: là dòng electron di chuyển từ phía cực âm sang cực dương dưới sự tác động của lực điện trường.

Dòng điện trong chất bán dẫn: đây là dòng các electron dẫn di chuyển ngược chiều điện trường và dòng trong các lỗ trống chuyển động cùng chiều với điện trường.

Tầm quan trọng của dòng điện

Electric là một phần vô cùng quan trọng và không thể thiếu trong mọi lĩnh vực, ở bất kì nơi đâu từ thành thị đến nông thôn, từ đồng bằng cho đến miền núi, đất liền hay biển đảo. Một số lợi ích mà dòng điện mang lại như:

• Giúp vận hành các thiết bị dân dụng như máy giặt, điều hòa, tủ lạnh, bóng đèn, quạt,…
• Giúp tiết kiệm sức lực cho con người.
• Trong xây dựng và sản xuất, dòng điện giúp các thiết bị, máy móc hoạt động hiệu quả.

Ứng dụng của dòng điện

Dòng điện đóng vai trò vô cùng quan trọng và to lớn trong việc phát triển kinh tế, xã hội của chúng ta ngày nay. Vậy nên, việc chúng được ứng dụng rộng rãi và phổ biến cũng là điều dễ hiểu.

Ứng dụng của dòng điện trong thực tế

• Electric được dùng để chiếu sáng thông qua các bóng đèn.
• Sử dụng dòng điện trong các dây chuyền sản xuất, nhà máy công nghiệp.
• Electric dùng để ứng dụng điều trị, chữa bệnh trong lĩnh vực y tế.
• Phục vụ khai thác khoáng sản.
• Điều khiển các thiết bị máy móc hoạt động một cách tự động hóa, đem lại năng suất cao.
• Thay thế bếp gas, bếp than thành các loại bếp điện từ, bếp hồng ngoại.

Ứng dụng của dòng điện trong ngành van công nghiệp

Trong ngành van công nghiệp, việc sử dụng các thiết bị có khả năng hoạt động tự động hóa ngày càng được đánh giá cao và ưa chuộng nhiều trên thị trường hiện nay.

Một số dòng van công nghiệp sử dụng dòng điện để điều khiển quá trình hoạt động làm việc như van bướm điều khiển điện, van bi điều khiển điện, van cầu điều khiển điện, van cổng điều khiển điện,…

Những ưu điểm khi sử dụng các loại van này:

• Khả năng hoạt động chính xác và đem lại hiệu quả cao.
• Tiết kiệm sức lực cho người vận hành.
• Giảm chi phí thuê nhân công.
• Giúp đóng, mở, điều chỉnh lưu lượng chất phù hợp với yêu cầu, mục đích sử dụng của hệ thống.

Tác dụng của dòng điện

Trong cuộc sống ngày nay, dòng điện mang lại nhiều tác dụng to lớn như:

Tác dụng chiếu sáng

Electric được sử dụng để tạo ra ánh sáng thông qua các bóng đèn. Các bóng đèn này có thể bao gồm: bóng đèn huỳnh quang, bóng đèn halogen, bóng đèn LED,…

Ngoài ra, chúng cũng được sử dụng để vận hành các thiết bị chiếu sáng điện tử khác như đèn cảm biến, bộ điều khiển đèn chiếu sáng thông minh,…Đồng thời, chúng cũng được sử dụng để đóng, tắt tự động các thiết bị như đèn đường, đèn hành lang ra vào,…

Không chỉ vậy, chúng ta cũng rất dễ bắt gặp hình ảnh của dòng điện được sử dụng trong các thiết bị như đèn pin, đèn xe, đèn đồng hồ,…hay trong các hiệu ứng ánh sáng ở sân khấu, rạp chiếu phim, nhà hát,…

Tác dụng nhiệt

Dòng điện có thể giúp tạo ra hiệu ứng nhiệt và được sử dụng để:

• Hàn các mối hàn trong quá trình sản xuất và sửa chữa.
• Sản xuất và gia công vật liệu.
• Nấu ăn trong các thiết bị điện như lò vi sóng, nồi cơm điện, nồi chiên không dầu,…
• Đun nước và sản xuất hơi nước trong các hệ thống máy phát điện, hệ thống sưởi ấm.
• Sưởi ấm trong các thiết bị điều hòa nhiệt độ, máy sưởi, bàn là, tủ sấy,…
• Cung cấp nguồn điện cho các thiết bị điện tử như ti vi, máy tính, điện thoại,…

Tác dụng sinh lý

• Giúp điều trị, giảm đau.
• Electric được sử dụng trong điện xung kích EMS giúp tăng cường cơ bắp. Đây là một phương pháp tập luyện thể thao, có khả năng tạo ra dòng điện nhẹ, kích hoạt cơ bắp.
• Kích hoạt các cơ bị liệt, tạo cảm giác giúp điều trị các bệnh liệt.
• Tăng cường sự tuần hoàn máu, hạn chế tình trạng suy giãn tĩnh mạch.

Tuy nhiên khi sử dụng dòng điện nhằm phục vụ mục đích sinh lý thì cần phải được giám sát và tuân theo chỉ định của các chuyên gia về lĩnh vực y tế.

Tác dụng trong hóa học

Electric có khả năng tạo ra phản ứng hóa học gọi là điện phân. Điện phân được hiểu là quá trình giúp tách các phân tử thành ion dương và âm bằng dòng điện.

Điện phân được ứng dụng trong nhiều ngành nghề, lĩnh vực như y tế, sản xuất kim loại,…

Tác dụng từ của dòng điện

Tác dụng từ của Electric thường được ứng dụng trong ngành công nghệ, kỹ thuật như thiết bị máy phát điện, điện lạnh,…Hay chúng cũng được dùng để sản xuất ra các thiết bị như loa, micro,…

Những nguy hiểm, rủi ro mà dòng điện mang lại

Khi dòng điện không được sử dụng hay tiếp cận đúng cách thì rất dễ xảy ra các vấn đề nguy hại như giật điện, chấn thương hoặc nặng hơn có thể là tử vong. Ngoài ra, chúng cũng có thể gây ra tình trạng cháy nổ. Vậy nên khi sử dụng các thiết bị, máy móc liên quan đến điện thì cần tuân thủ, đảm bảo thực hiện các biện pháp an toàn để hạn chế các nguy hại, rủi ro xảy ra.

Những triệu chứng khi bị điện giật

Khi bị điện giật, người chúng ta sẽ có những triệu chứng khác nhau tùy thuộc vào mức điện áp và thời gian tiếp xúc.

• Điện áp từ 20V- 50V: người bị giật có thể bị run, co giật, và cảm thấy khó chịu.
• Điện áp 50V- 150V: gây ra trạng thái đau nhẹ, tê liệt và khiến người bị giật cảm thấy mệt mỏi.
• Điện áp 150- 220V: Khiến người bị giật bị đau và có thể mất ý thức trong vài giây. Đồng thời, họ cũng có thể bị co giật, run và cảm thấy khó thở.

Cách xử lý khi bị điện giật

Dưới đây là một số biện pháp bạn có thể áp dụng khi bị điện giật:

• Khi phát hiện ra có người bị giật thì cần lập tức ngắt nguồn điện. Trong trường hợp không thể ngắt nguồn điện thì cần sử dụng vật không dẫn điện để tách nạn nhân ra khỏi nguồn điện. Việc này giúp ngăn chặn sự nguy hiểm đến tính mạng.
• Sau khi đã tách được nạn nhân ra khỏi nguồn điện thì cần kiểm tra hơi thở và mạch của họ. Nếu họ không thở hoặc không có mạch đập thì cần gọi cấp cứu ngay lập tức.
• Nếu nạn nhân không thở thì trong khi chờ xe cấp cứu đến, hãy tiến hành hô hấp nhân tạo cho họ.
• Đưa nạn nhân đi gặp bác sĩ để kiểm tra và điều trị sau khi bị giật điện.

Kết luận

Qua bài viết trên, chúng ta đã hiểu rõ hơn về Electric. Đây là một phần quan trọng và không thể thiếu trong đời sống hiện nay. Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng, bạn cần chú ý đến sự an toàn, để hạn chế các tai nạn, rủi ro có thể xảy ra.

Hy vọng rằng bài viết này sẽ giúp bạn có thêm kiến thức và sử dụng dòng điện một cách hiệu quả, an toàn.

Xin cảm ơn quý khách đã quan tâm và theo dõi bài viết của chúng tôi.