Cường độ dòng điện là gì? Dụng cụ đo và công thức tính cường độ dòng điện như thế nào? Đây là một trong những vấn đề nhiều người quan tâm nhưng không phải ai cũng hiểu rõ. Do đó, hôm nay chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu những vấn đề này thông qua bài viết dưới đây.
Tóm tắt
Cường độ dòng điện là gì?
Hầu hết, mọi người đều đã được học cường độ dòng điện lớp 11 và cường độ dòng điện là gì Vật lý 7. Tuy nhiên, hôm nay chúng ta sẽ ôn lại về khái niệm này nhé!
Đúng như tên gọi của nó, cường độ dòng điện là đại lượng biểu thị độ mạnh hay yếu của dòng điện. Hay hiểu một cách đơn giản nhất thì đây là đặc trưng cho số lượng tương đối của các điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian. Dòng điện càng nhỏ thì cường độ dòng điện càng nhỏ và ngược lại.
Các loại nối điện tại nước ta hiện nay chủ yếu làm việc với hiệu điện thế 220V, tần số 50 Hz, và cường độ dòng điện ở Việt Nam tối đa là 10 ampe.
Cường độ dòng điện và công suất
Hiện nay, cường độ dòng điện sử dụng trong dân dụng là vô hạn bởi nhu cầu sử dụng đến đâu thì dòng điện sẽ cung cấp cường độ đến đó.
Còn cường độ dòng điện của cổng USB laptop sẽ rơi vào khoảng 0,5A hoặc 1A tùy theo thiết kế của nhà sản xuất. Các dòng máy có cường độ dòng điện của cổng USB từ 3.0 trở lên sẽ có dòng điện mạnh, thường rơi vào khoảng 1 ampe. Hiện nay, nhiều người thường dùng cổng USB của máy tính để thực hiện sạc điện thoại song do cường độ dòng điện của cổng USB ở mức độ thấp hơn so với cường độ dòng điện sạc Iphone nên việc sạc điện thoại tiêu tốn nhiều thời gian hơn.
USB đo cường độ dòng điện
Công thức tính cường độ dòng điện
- Công thức 1
I=Qt = q1 +q2 + q3 +…+qn/t
Cường độ dòng điện trung bình trong một khoảng thời gian nhất định được định nghĩa bằng khoảng thời gian đang xét và thương số giữa điện lượng chuyển qua bề mặt được xét trong khoảng thời gian đó.
Itb = QT
Trong đó,
Itb: Cường độ dòng điện trung bình, đơn vị là ampe (A).
ΔQ: Điện lượng chuyển qua bề mặt được xét trong khoảng thời gian Δt, đơn vị là coulomb ( C ).
Δt: Đây chính là khoảng thời gian được xét, đơn vị là giây (s).
Khi khoảng thời gian được quá nhỏ, ta có cường độ dòng điện tức thời như sau:
I = dQdt
- Công thức 2
I = P : U
Trong đó,
I: Cường độ dòng điện
P: Công suất tiêu thụ của các thiết bị điện
U: Hiệu điện thế
- Công thức 3
Theo định luật Ôm, cường độ dòng điện chạy qua một điện trở tuân theo:
I = UR
và U = I.R
Trong đó,
I: Cường độ dòng điện, đo bằng ampe
U: Hiệu điện thế giữa 2 đầu điện trở, đo bằng vôn
R: Điện trở, đo bằng Ôm.
Ngoài các công thức trên, chúng ta còn có các công thức tính khác như sau:
- Cường độ dòng điện cực đại
I0 = I. √2
Trong đó,
I0: Cường độ dòng điện cực đại
- Cường độ dòng điện bão hòa
I = n.e
- Tính cường độ dòng điện 3 pha
Cách tính cường độ dòng điện 3 pha:
I = P/(√3 x U x coshi x hiệu suất)
Trong đó,
I: Dòng điện
P: Công suất động cơ
U: Điện áp sử dụng
Công thức tính cường độ dòng điện 3 pha
Đơn vị đo cường độ dòng điện là gì?
Đơn vị đo cường độ dòng điện được kí hiệu là A (ampe), lấy theo tên của nhà Vật lý và toán học người Pháp là André Marie Ampère.
Ký hiệu của cường độ dòng điện
Cường độ dòng điện kí hiệu bằng chữ I, lấy theo từ trong tiếng Pháp là Intensité, nó có nghĩa là cường độ.
Cường độ dòng điện kí hiệu là gì?
Phân loại
– Dòng điện xoay chiều
Đây là dòng điện có phương chiều và cường độ biến đổi tuần hoàn theo các chu kì thời gian nhất định. Cường độ dòng điện xoay chiều thường được tạo ra từ máy phát điện xoay chiều hoặc có biến đổi qua lại AC – DA nhờ mạch điện đặc thù.
– Dòng điện 1 pha
Điện 1 pha là điện có 2 dây dẫn, trong đó có 1 dây lửa và 1 dây mát, hay còn được gọi là dây nóng và dây lạnh.
công thức tính cường độ dòng điện 1 pha: W = P.t
Trong đó,
P: Công suất mạch điện (W)
t: Thời gian sử dụng điện (s)
W: Điện năng tiêu thụ (J)
– Dòng điện 3 pha
Điện 3 pha gồm có 1 dây nóng và 3 dây lạnh. Cách nối điện 3 pha là nối theo hình sao và hình tam giác.
– Cường độ dòng điện dân dụng
Cường độ dòng điện này có thể điều chỉnh tăng và giảm nhưng không có khả năng đổi chiều. Quy ước của dòng điện theo chiều dương (+) sang chiều âm (-). Hiện nay cường độ dòng điện 220V được sử dụng chủ yếu ở nước ta.
Cường độ dòng điện 220V là bao nhiêu?
Dụng cụ để đo cường độ dòng điện là gì?
Để đo cường độ của dòng điện, người ta dùng ampe kế. Đây là dụng cụ chuyên dụng để đo độ mạnh hoặc yếu của dòng điện. Bạn có thể nhận biết ampe kế dễ dàng bằng cách quan sát cấu tạo của nó. Trên mặt của thiết bị có ghi đơn vị đo là ampe (A) hoặc miliampe (mA).
Mỗi một ampe kế sẽ có một giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất khác nhau, có nhiều ampe kế còn có độ chia nhỏ nhất lên tới 0,5 mA.
Các chốt của thiết bị đo cường độ của dòng điện này sẽ ghi dấu (+) với chốt dương hoặc dấu (-) với chốt âm. Người dùng cần quan sát kỹ để lắp dây phù hợp. Và phía dưới của dụng cụ này chính là nút điều chỉnh kim, để có thể đưa kim về số 0.
Ứng dụng của cường độ dòng điện
Duy trì độ bền và an toàn cho thiết bị điện
Để đảm bảo độ an toàn và độ bền, các thiết bị điện đều có hạn mức cường độ dòng điện chạy qua khác nhau. Nếu như biết được độ mạnh yếu của dòng điện, người dùng sẽ có thể duy trì dòng điện ổn định, đúng giới hạn cho phép.
Thông thường, để kiểm soát cường độ của dòng điện, người ta lắp đặt thêm aptomat hoặc ổn áp. Các thiết bị này có tác dụng đo cường độ dòng điện và tự động ngắt điện khi phát hiện tình trạng quá tải hoặc có hiện tượng cháy chập.
Ngoài ra, để tiết kiệm điện năng và đảm bảo các thiết bị điện hoạt động hoàn hảo, người dùng hãy chọn dây dẫn điện phù hợp.
Ứng dụng của cường độ dòng điện
Đảm bảo sức khỏe và tính mạng cho con người
Trong quá trình sử dụng, cường độ dòng điện quá lớn có thể khiến người sử dụng dễ bị nổ điện, phóng điện, điện giật,… Ngoài ra, nếu dòng điện quá lớn đi qua cơ thể người, chúng sẽ gây ra một số tác hại như tổn thương cơ bắp, tim, cơ quan hô hấp, hệ tuần hoàn,…
3 mức độ dòng điện gây kích thích đó là dòng điện cảm giác, dòng điện rung tim và dòng điện co giật.
Dòng điện cảm giác có cường độ là 0.5mA, con người có thể cảm nhận được nhưng chưa gây ra nguy hiểm.
Dòng điện co giật có cường độ là 10mA, nó gây ra các hiện tượng co giật nhưng nạn nhân vẫn có khả năng buông tay khỏi vật mang điện.
Còn dòng điện rung tim có cường độ cao hơn và gây ra cơn rung tim.
Do vậy, cường độ dòng điện có vai trò cảnh báo mức độ nguy hiểm có thể gặp phải cho người dùng để họ tránh và có biện pháp xử lý kịp thời.
Mong rằng, qua bài viết trên đây, bạn đọc đã hiểu rõ cường độ dòng điện là gì, cách đo cũng như ứng dụng của nó.
