Chắc hẳn chúng ta đã từng nghe đến khái niệm dòng điện 1 chiều, hoặc nhìn thấy dòng chữ AC, DC trên các thiết bị điện trong gia đình như bóng đèn, máy giặt, tivi, tủ lạnh… Vậy đây là viết tắt của cụm từ nào, và nó có ý nghĩa gì, cúng chúng tôi tìm hiểu ngay sau đây nhé!
Dòng điện 1 chiều xuất hiện xung quanh cuộc sống của chúng ta
Dòng điện một chiều là khái niệm xuất hiện trong Vật lý, hiểu đơn giản là dòng điện chuyển dời có đồng hướng của các hạt mạng điện ở môi trường dẫn điện. Các hạt vật chất trong dòng điện một chiều sẽ chạy theo chiều chuyển động của các hạt điện tử. Dòng điện một chiều ngoài sinh ra từ nhân tạo do con người tạo ra thì còn xuất hiện ở các nguồn khác như: tế bào năng lượng mặt trời, in,… Dòng điện 1 chiều có thể di chuyển ở nhiều vật dẫn khác nhau ngoài dây điện thì có chất bán dẫn, thậm chí trong nhiều trường hợp nó còn di chuyển trên cả các vật liệu cách điện hoặc môi trường chân không.
Ký hiệu dòng điện 1 chiều trong nghiên cứu là DC – Direct Current.
Một số thông tin cần biết về dòng điện 1 chiều
Dòng điện một chiều nếu xét theo góc độ hình vẽ thì là một đường thẳng. Khi di chuyển dòng điện 1 chiều có tần số cố định 50Hz, tối ưu với các thiết bị điện dân dụng trong cuộc sống. Xong đối với nghiên cứu và tính toán tỉ mỉ của Vật lý, một dòng điện một chiều nên có tần số tốt nhất là 60Hz.
Dòng điện 1 chiều khi dùng có giật không?
Thông thường, điện giật sẽ phụ thuộc vào 2 yếu tố: điện áp và cường độ dòng điện. Nếu như 2 yếu tố trên đạt ngưỡng nhất định sẽ gây ảnh hưởng đến tính mạng con người.
Dòng điện có cường độ 40V trở lên có thể gây nguy hiểm. Nếu dòng điện 1 chiều đạt ngưỡng 10A và một số thông số điện áp khác hoàn toàn có thể gây giật, thậm chí ảnh hưởng đến tính mạng con người.
Tính đến nay chưa có nhiều vụ tai nạn do dòng điện 1 chiều gây ra, bởi cường độ dòng điện khá nhỏ, nếu giật cũng chỉ gây cảm tác tê nhẹ không ảnh hưởng đến tính mạng con người.
Dòng điện một chiều nếu đủ điện áp và cường độ cũng sẽ gây giật
Ứng dụng phổ biến của dòng điện một chiều hiện nay
Dòng điện một chiều được tìm thấy trong những ứng dụng điện áp cực thấp.
- Ô tô
Hầu hết các hoạt động của ô tô đều sử dụng dòng điện một chiều. Một pin ô tô có khả năng cung cấp năng lượng cho hoạt động của động cơ, hệ thống ánh sáng và hệ thống đánh lửa.
Máy phát điện xoay chiều là thiết bị sử dụng bộ chỉnh lưu tạo ra dòng điện một chiều. Hầu hết các phương tiện sẽ sử dụng máy phát điện 12V, một số xe tải hạng nặng, thiết bị nông nghiệp hay thiết bị di chuyển trên đất sử dụng động cơ diesel sẽ sử dụng máy phát điện 24V.
- Ngành viễn thông
Thiết bị liên lạc tổng đài điện thoại sử dụng nguồn điện DC -48 V tiêu chuẩn để hoạt động. Theo đó, cực âm đạt được bằng cách nối đất cực dương của hệ thống và bộ pi. Điều này sẽ ngăn chặn sự lắng đọng điện phân.
Các cơ sở lắp đặt điện thoại sẽ có hệ thống ắc quy để đảm bảo duy trì nguồn điện cho đường dây thuê bao trong thời gian mất điện.
Các thiết bị khác cũng có thể được cấp nguồn từ dòng một chiều viễn thông bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi dòng điện.
Dòng điện một chiều còn được ứng dụng trong truyền tải điện cao áp, pin nhiên liệu, hệ thống máy bay hạng nhẹ, điều chế hóa chất bằng điện phân hay ứng dụng trong giao thông vận tải,…
Dòng điện DC được sử dụng trong ô tô, ngành viễn thông hoặc pin nhiên liệu,…
Cách tạo ra dòng điện 1 chiều như thế nào?
Trên thực tế, dòng điện một chiều được tạo ra bằng máy phát điện 1 chiều hoặc từ các mạch nắn chỉnh lưu từ dòng điện xoay chiều. Tuy nhiên, nguồn tạo ra dòng điện 1 chiều quen thuộc nhất chính là từ pin, ắc quy hay pin năng lượng mặt trời.
Thông thường, dòng điện 1 chiều sẽ được tạo ra từ 2 cách sau:
- Chỉnh lưu nửa chu kỳ
Đây là phương pháp đơn giản nhất để tạo ra dòng điện một chiều, chỉ cho phép dòng điện xoay chiều đi qua theo một hướng nhất định.
Theo đó, chúng ta sẽ mắc 1 diode bán dẫn vào mạch điện, diode này sẽ chỉ cho phép dòng điện qua mạch với 1 nửa chu kỳ khi Uab>0. Nhờ đó mạch điện sẽ có dòng 1 chiều đi qua nửa chu kỳ, được xem là chỉnh lưu nửa chu kỳ. Đây là dòng điện nhấp nháy, chỉ có thể dùng để nạp ắc quy.
- Chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ
Chúng ta có thể sử dụng hai nửa chu kỳ của dòng xoay chiều để tạo ra dòng điện 1 chiều ít chập chờn hơn bằng cách đốt 4 diode bán dẫn.
Theo đó, chúng ta sẽ sử dụng 4 diode mắc theo dạng cầu, nửa chu kỳ đầu Uab > 0 và nửa chu kỳ sau Uab < 0. Nhờ đó mà R luôn sở hữu dòng điện 1 chiều và vẫn được xem là dòng điện nhấp nháy.
Nếu muốn có dòng điện ổn định hơn, chúng ta có thể cho dòng điện chỉnh lưu đi qua bộ lọc.
Máy phát điện là 1 trong những thiết bị tạo ra dòng điện một chiều
Công thức tính dòng điện một chiều
Dòng điện một chiều được tính theo công thức sau đây:
I = U / R
Trong đó:
- U là điện áp ở 2 đầu đoạn mạch ( có đơn vị Vôn V)
- R là điện trở của đoạn mạch ( Đơn vị là Ôm Ω)
- I là cường độ dòng điện 1 chiều ( đơn vị Ampe A)
Trên đây là những thông tin về dòng điện 1 chiều mà chúng tôi muốn cung cấp cho bạn. Mong rằng những kiến thức trên giúp bạn hiểu hơn và nắm bắt được một số phương pháp tạo ra dòng điện một chiều cũng như ứng dụng nó vào trong cuộc sống.