Dòng điện đã đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống và sự phát triển của con người kể từ khi nó được phát hiện. Nguồn điện không chỉ được sử dụng trong sinh hoạt thường ngày mà còn giúp cho các thiết bị máy móc trong các ngành công nghiệp sản xuất có thể hoạt động hiệu quả hơn. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn thông tin về dòng điện, bao gồm các loại dòng điện, công dụng của chúng và cách đo đạc dòng điện.

ĐỊNH NGHĨA DÒNG ĐIỆN

Dòng điện là sự chuyển dịch các hạt mang điện tích qua dây dẫn và các thành phần. Các hạt mang điện có thể là các chất điện ly, các ion hoặc electron. Trong plasma, cả ion và electron đều là những hạt mang điện tích. Vật liệu dẫn điện sẽ mang một số lượng lớn các electron tự do dịch chuyển ngẫu nhiên từ nguyên tử này sang nguyên tử khác. Theo các nhà khoa học, dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích dương và độ lớn của dòng electron bằng với độ lớn của dòng điện, tuy nhiên chiều dòng điện bên trong mạch và chiều dòng electron là ngược nhau.

Khi dòng điện chạy qua 1 vật dẫn thì lúc này ta sẽ nói rằng có dòng điện bên trong vật dẫn. Ở những môi trường khác nhau thì những hạt mang điện sẽ có cấu tạo tương ứng và có những đặc điểm tạo nên bản chất riêng của dòng điện trong môi trường này.

PHÂN LOẠI DÒNG ĐIỆN

Hiện nay chúng ta có thể phân loại dòng điện thành 2 loại chính là dòng điện 1 chiều và dòng điện xoay chiều.

Dòng điện một chiều – DC

Dòng điện một chiều DC chạy trong dây dẫn theo một chiều cố định, không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi cường độ dòng điện. Chiều của dòng điện một chiều được quy ước từ cực dương sang cực âm và được tạo ra từ các nguồn điện như ắc quy, pin, và năng lượng mặt trời. Dòng điện một chiều DC thường được sử dụng trong các thiết bị như sạc điện thoại di động, xe điện, bình ắc quy, và các thiết bị điện tử khác. Các thiết bị sử dụng dòng điện một chiều sẽ có ký hiệu hai đầu cực là dấu cộng (+) và dấu trừ (-) đại diện cho hai cực dương và âm.

Dòng điện xoay chiều – AC

Dòng điện xoay chiều là loại dòng điện có biên độ và hướng thay đổi theo thời gian. Khi áp dụng nguồn điện xoay chiều vào mạch, các electron tự do trong mạch sẽ di chuyển theo hai hướng và tuân theo chu kỳ nhất định. Tuy nhiên, trong mạch, dòng điện xoay chiều sẽ chỉ di chuyển theo một chiều và sau đó di chuyển theo chiều ngược lại định kỳ, tạo ra hiện tượng dao động điện.

Khi nhắc đến dòng điện xoay chiều AC, người ta thường đề cập đến các yếu tố như chu kỳ, tần số và giá trị dòng điện. Giá trị của dòng điện có thể được chuyển đổi từ giá trị cao sang giá trị thấp hơn thông qua máy biến áp. Hầu hết các thiết bị điện gia dụng hiện nay đều sử dụng dòng điện xoay chiều để hoạt động, chẳng hạn như TV, tủ lạnh, nồi cơm điện, máy lạnh, bếp điện, máy giặt và bóng đèn huỳnh quang. Ký hiệu của dòng điện xoay chiều AC là (~).

TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN

• TÁC DỤNG NHIỆT: Dòng điện khi truyền qua các vật dẫn thông thường sẽ tạo ra hiện tượng nhiệt, làm cho các vật dẫn này nóng lên. Khi nhiệt độ của vật dẫn tăng lên đến một mức độ nhất định, chúng sẽ phát sáng. Ví dụ, dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn sẽ làm cho bóng đèn nóng lên. Chúng ta có thể cảm nhận được hiện tượng này khi để tay gần bóng đèn.
• TÁC DỤNG QUANG: Tác dụng quang, hay còn gọi là tác dụng phát sáng của dòng điện, là hiện tượng mà dòng điện khi đi qua một số vật liệu có thể phát ra ánh sáng. Tác dụng này được sử dụng trong việc làm sáng bóng đèn bút thử điện và đèn phát quang trong các ứng dụng khác nhau.
• TÁC DỤNG SINH LÝ: Khi dòng điện đi qua cơ thể người hoặc động vật, nó có thể gây ra tác dụng sinh lý như làm co giật cơ thể, gây ngạt thở, tê liệt thần kinh và trong trường hợp nặng nhất có thể gây tử vong. Tuy nhiên, với mức cường độ phù hợp, dòng điện có thể được ứng dụng trong lĩnh vực y học và sinh học.
• TÁC DỤNG TỪ: Dòng điện có thể tạo ra hiện tượng đầy kỳ diệu khiến cho kim nam châm quay quanh một cách đầy huyền bí. Để tạo ra hiện tượng này, chúng ta sử dụng một cuộn dây dẫn mảnh có lớp vỏ bọc cách điện và quấn nhiều vòng xung quanh một lõi sắt non. Khi cho điện áp qua cuộn dây, nam châm sẽ bị lệch đi và tạo ra một hiện tượng vật lý đáng kinh ngạc.
• TÁC DỤNG HÓA HỌC: Dòng điện được sử dụng rộng rãi trong quá trình điện phân để tạo ra phản ứng hóa học. Khi dòng điện chạy qua dung dịch muối đồng, nó sẽ giúp tách đồng ra khỏi dung dịch và kết dính lên một cực của dung dịch.

ỨNG DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG CUỘC SỐNG

Với các tác dụng ở trên, dòng điện được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Một số tác dụng của nó có thể kể đến như:

TÁC DỤNG NHIỆT: Ứng dụng vào các thiết bị sử dụng trong gia đình như: quạt sưởi, đèn sợi đốt,… Ở các vùng nông thôn, người ta thường sử dụng nhiệt từ các bóng đèn sợi đốt để áp trứng gà,…

TÁC DỤNG QUANG: đèn điện là một trong những phát minh quan trọng của con người và có rất nhiều ứng dụng phổ biến. Trong số đó, sản xuất bóng đèn là một trong những ứng dụng phổ biến nhất. Đèn ống là một lựa chọn thông minh hơn so với các loại đèn khác vì nó tiết kiệm điện năng hơn. Ngoài ra, đèn dây tóc cũng là một sản phẩm được sử dụng phổ biến ở các vùng nông thôn bởi vì giá thành của chúng rất phải chăng và dễ dàng sử dụng.

TÁC DỤNG SINH LÝ: Nó có thể làm giảm các đáp ứng có thần kinh nên được ứng dụng trong việc giảm đau. Mặt khác, còn có thể giúp tăng cường khả năng dinh dưỡng ở các vùng có dòng điện đi qua. Và còn được ứng dụng trang các thiết bị như: máy shock, thiết bị châm cứu,…

TÁC DỤNG TỪ: Được ứng dụng để chế tạo các vật dụng như: bàn là, bếp điện từ, lò vi sóng,… Bên cạnh đó nó còn được dùng để chế tạo nam châm điện dùng trong công nghiệp.

TÁC DỤNG HÓA HỌC: Tác dụng này được ứng dụng nhiều trong kỹ thuật mạ. Chửng hạn như mạ vàng hay mạ đồng cho trang sức. Bên cạnh đó nó còn được dùng để tinh luyện kim loại hoặc nạp điện cho các bình acquy.