Cường độ dòng điện là chỉ số quan trọng của thiết bị điện. Vậy cường độ dòng điện là gì? Kí hiệu, đơn vị đo và công thức tính cường độ dòng điện ra sao? Cùng tìm hiểu chi tiết thông qua bài viết sau đây!
Cường độ dòng điện là gì?
Trong chương trình vật lý của học sinh đã được nhắc đến rất nhiều về cường độ dòng điện. Thực tế trong cuộc sống cũng có rất nhiều ứng dụng liên quan đến đại lượng này.
Khái niệm
Cường độ dòng điện là gì? Cường độ dòng điện là một đại lượng tượng trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện. Thể hiện số lượng điện tử đi qua tiết diện ( ví dụ: dây điện) của một vật dẫn trong một đơn vị thời gian nhất định. Khi dòng điện càng mạnh thì cường độ dòng điện càng lớn và ngược lại. Mối quan hệ giữa chúng là tỉ lệ thuận với nhau.
Ký hiệu cường độ dòng điện
Ký hiệu của cường độ dòng điện là I. Chữ I trong hệ SI ( hệ đo lường quốc tế). Trong các công thức vật lý, chữ I có nghĩa là cường độ của dòng điện. Đây là chữ viết tắt của từ cường độ trong tiếng Pháp “Intensité”.
Đơn vị cường độ dòng điện
Cường độ dòng điện đơn vị là gì? Người ta quy ước đơn vị của cường độ dòng điện là Ampe, kí hiệu là chữ A. Đơn vị này được lấy từ tên của một nhà vật lý và toán học nổi tiếng người Pháp André Marie Ampère. Một ampe tương ứng với dòng chuyển động của 6,24150948. Ngoài đơn vị là ampe, người ta còn dùng đến miliAmpe kí hiệu là mA để đo cường độ dòng điện. Ta có: 1mA = 0.001A.
Ứng dụng của cường độ dòng điện
Cường độ dòng điện được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống. Nhờ đại lượng này, bạn có thể kiểm soát được nguồn điện mà các thiết bị đang sử dụng. Từ đó bảo vệ được thiết bị cũng như sự an toàn cho người dùng. Giúp thiết bị điện hoạt động bền bỉ và hiệu quả hơn.
Một công dụng khác của cường độ dòng điện là phân loại các nguồn điện phù hợp. Nhằm giúp sử dụng nguồn điện hợp lý, phục vụ các nhu cầu khác nhau trong sinh hoạt và sản xuất. Ví dụ: dòng điện có cường độ thấp dùng được trong sinh hoạt hàng ngày, dùng co các thiết bị điện trong y tế như: máy rung tim, khử rung tim,... Trong công nghiệp, cần nguồn điện có cường độ mạnh hơn. Đáp ứng nhu cầu vận hành các hệ thống máy móc lớn của xí nghiệp, nhà máy.
Tuy nhiên cần lưu ý khi sử dụng dòng điện có cường độ mạnh. Bởi cường độ dòng điện lớn có thể gây nguy hiểm cho thiết bị cũng như con người. Thậm chí có thể gây tử vong.
Phân loại cường độ dòng điện
Phân loại cường độ của dòng điện mang đến nhiều lợi ích thiết thực. Người ta chia cường độ dòng điện thành hai loại: một chiều và xoay chiều.
Cường độ dòng điện một chiều, điện dân dụng
Cường độ dòng điện dân dụng là dòng điện một chiều, kí hiệu là DC (Direct Current). Dòng điện một chiều là dòng điện dịch chuyển cùng hướng của các hạt mang điện trong môi trường dẫn điện. Cường độ dòng điện một chiều có thể điều chỉnh tăng giảm nhưng không thể đổi chiều. Theo quy ước chung, dòng DC có chiều từ dương (+) sang âm (-). Chúng được tạo ra từ các nguồn điện như: pin, ắc quy, điện từ năng lượng mặt trời,...
Cường độ dòng điện xoay chiều
Sau khi biết cường độ dòng điện là gì, cường độ dòng điện một chiều là gì, chúng ta cùng tìm hiểu về cường độ dòng điện xoay chiều. Dòng điện xoay chiều có kí hiệu là AC (Alternating Current). Dòng điện này có chiều và cường độ dòng điện có thể thay đổi tuần hoàn theo các chu kì thời gian nhất định.
Đây cũng chính là dòng điện trong hệ thống điện lưới của quốc gia. Nguồn của dòng điện này là các máy phát điện xoay chiều tại các nhà máy điện. Hoặc được biến đổi qua lại giữa hai dòng điện AC - DC thông qua các mạch điện chuyên dụng.
AC có chu kỳ để xoay chiều, chu kỳ này được ký hiệu là T. Với T là khoảng thời gian để dòng điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ.
Tần số của AC kí hiệu là F. Với F là sự nghịch đảo của chu kì dòng điện xoay chiều.
Xem thêm:
Công thức tính cường độ dòng điện
Công thức tính cường độ dòng điện là gì? Có bao nhiêu công thức tính cường độ dòng điện? Trước khi biết cách tính cường độ dòng điện, chúng ta còn cần biết đến khái niệm: cường độ dòng điện không đổi và cường độ dòng điện hiệu dụng.
Cường độ dòng điện không đổi: là cường độ dòng điện có giá trị không thay đổi theo thời gian.
Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều: đây là đại lượng có giá trị bằng với cường độ của dòng điện không đổi. Sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong điện trở R của hai dòng điện là như nhau.
Công thức tính tổng quát:
I=Q/t=(q1+q2+q3+…+qn)/t
Trong đó:
I là cường độ dòng điện không đổi (đơn vị: A là ampe)
q là điện lượng dịch chuyển qua tiết diện phẳng vật dẫn (đơn vị: C là coulomb)
t thời gian điện lượng chuyển qua tiết diện phẳng vật dẫn (đơn vị: s là giây)
Công thức tính cường độ dòng điện của dòng điện không đổi
Ta đã biết được cường độ dòng điện là gì cũng như biết về dòng điện không đổi.
Từ đó, ta có công thức tính cường độ dòng điện không đổi như sau:
I = q / t (A)
Trong đó:
I là cường độ dòng điện không đổi (đơn vị: A là ampe)
q là điện lượng dịch chuyển qua tiết diện phẳng vật dẫn (đơn vị: C là coulomb)
t thời gian điện lượng chuyển qua tiết diện phẳng vật dẫn (đơn vị: s là giây)
Công thức tính cường độ dòng điện trung bình:
Bên cạnh đó, ta có công thức tính cường độ dòng điện trung bình như sau:
Itb=ΔQ/Δt
Trong đó:
Itb là cường độ dòng điện trung bình (đơn vị: A là ampe)
ΔQ là điện lượng chuyển qua bề mặt được xét trong khoảng thời gian Δt (đơn vị: C là coulomb)
Δt là khoảng thời gian được xét (đơn vị: s là giây).
Công thức tính cường độ dòng điện xoay chiều
Ta có công thức tính cường độ dòng điện xoay chiều như sau:
P=U.I.cosα
Trong đó:
I: Là cường độ của dòng điện định mức ( đơn vị: A đọc là ampe)
P: Là công suất điện ( đơn vị: W đọc là oát)
U: Là hiệu điện thế ( đơn vị: V đọc là vôn).
α là góc lệch pha giữa U và I.
Công thức tính cường độ dòng điện hiệu dụng
Bài viết đã nhắc đến cường độ dòng điện là gì cũng như khái niệm về dòng điện hiệu dụng. Công thức tính cường độ dòng điện hiệu dụng như sau:
I=I0/√2
Trong đó:
I là cường độ dòng điện hiệu dụng
I0 là cường độ dòng điện cực đại
Công thức tính cường độ dòng điện định mức:
I = P/U
Trong đó:
I: Là cường độ của dòng điện định mức ( đơn vị: A đọc là ampe)
P: Là công suất điện ( đơn vị: W đọc là oát)
U: Là hiệu điện thế ( đơn vị: V đọc là vôn).
Công thức tính cường độ dòng điện trong toàn mạch theo định luật Ôm
Toàn mạch là một mạch kín gồm nguồn điện nối với mạch ngoài là các vật dẫn có điện trở tương đương R.
Công thức tính cường độ dòng điện trong toàn mạch theo định luật Ôm (ohm) như sau:
I= U/R
Trong đó:
I: Cường độ dòng điện (đơn vị: A đọc là ampe)
U: Hiệu điện thế (đơn vị: V đọc là vôn)
R: Điện trở (đơn vị: Ω đọc là ôm)
Các công thức tính cường độ dòng điện khác:
Công thức tính cường độ dòng điện cực đại. Cường độ cực đại là cường độ dòng điện mạnh nhất: I0= I.√2
Công thức tính cường độ dòng điện bão hòa: I = n.e ( trong đó e là điện tích electron).
Tính cường độ dòng điện 3 pha theo công thức: I = P/(√3 x U x coshi x hiệu suất). Trong số đó: I là dòng điện, P là công suất động cơ, U là điện áp sử dụng).
Có thể bạn quan tâm: Phân biệt dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều có gì khác nhau?
Dụng cụ đo cường độ dòng điện
Cường độ dòng điện được đo bằng thiết bị chuyên dụng có tên là Ampe kế, còn có tên gọi là đồng hồ Ampe. Có nhiều kiểu ampe kế khác nhau như: Ampe kế đo dòng điện một chiều, đồng hồ Ampe đo dòng điện xoay chiều, Ampe kế đo điện trở,... Ngoài ra, còn có dòng máy MiliAmpe kế để đo cường độ dòng điện nhỏ ở đơn vị miliAmpe. Tuỳ nhu cầu sử dụng mà người dùng lựa chọn cho mình dụng cụ đo thích hợp.
Trong bài viết này, chúng tôi xin gửi đến bạn đọc những mẫu dụng cụ đo cường độ dòng điện tốt, chất lượng cao và dễ sử dụng nhất.
Ampe kìm
Ampe kìm hay còn gọi là đồng hồ ampe kìm. Đây là dụng cụ đo điện cầm tay chuyên dụng, dùng để đo trực tiếp dòng điện chạy qua dây dẫn. Cách đo đơn giản cho kết quả chính xác và nhanh chóng. Ampe kìm cho phép đo các đại lượng như: dòng điện, tần số, điện trở,... Ngoài ra, một số dòng sản phẩm còn có thể đo nhiệt độ, thông mạch, kiểm tra dẫn điện,... Bạn có thể tham khảo một số loại ampe kìm được ưa chuộng hiên nay như ampe kìm Kyoritsu 2200, Kyoritsu 2002PA, Kyoritsu 2117R,...
Từ việc tìm hiểu dụng cụ đo cường độ dòng điện là gì, ta thấy được sản phẩm ampe kìm là thiết bị đo cường độ dòng điện rất hiệu quả. Đây là lựa chọn hoàn hảo cho các kỹ sư, kỹ thuật viên, thợ điện,...
Đồng hồ vạn năng
Đồng hồ vạn năng hay còn được gọi là vạn năng kế. Đây là thiết bị đa năng với nhiều công dụng. Sản phẩm đo được điện áp, cường độ dòng điện và điện trở. Một số dòng cao cấp còn sở hữu các tính năng hiện đại như: đo tần số, tụ điện, kiểm tra diode, thông mạch,... Một số sản phẩm đồng hồ vạn năng nổi bật mà bạn không thể bỏ qua như đồng hồ vạn năng Kyoritsu 1009, Kyoritsu 1109S, Kyoritsu 1021R,...
Máy đo đa năng
Thiết bị đo đa chức năng có thể thực hiện nhiều phép đo khác nhau: đo điện áp, điện trở, công suất, cường độ dòng điện, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất,... Dụng cụ đa năng này còn có thể kiểm tra nối mạch, mạch điện và đo mạch vòng. Sản phẩm rất tiện dụng mang lại hiệu quả cao khi sử dụng.
Bài viết trên đã giải đáp những vấn đề như: cường độ dòng điện là gì, cách tính cường độ dòng điện,... Hy vọng những kiến thức trên sẽ giúp ích cho bạn. Theo dõi trang tin của chúng tôi để biết được nhiều điều bổ ích và thú vị nhé!
