Dòng điện là gì? Phân loại và tác dụng của dòng điện như thế nào?

Điện là nguồn năng lượng quan trọng, được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực đời sống. Chính vì vậy, thuật ngữ dòng điện cũng được đề cập đến khá nhiều. Tuy nhiên, không nhiều người hiểu đặc điểm, bản chất của dòng điện là gì? Tác dụng của dòng điện thực tế là gì? Có bao nhiêu dòng điện đang được sử dụng? Bài viết dưới đây của Nguyễn Giang sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ về dòng điện và các thông tin quan trọng liên quan.

Điện xuất hiện trong nhiều lĩnh vực đời sống, sản xuất, phục vụ hoạt động của con người. Dòng điện được tạo ra, vận chuyển đến các thiết bị tiêu thụ điện. Vậy, dòng điện là gì? Các khái niệm liên quan đến dòng điện cần lưu ý.

Dòng điện là gì?

Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt mang điện. Trong một mạch điện, dòng điện được tạo ra khi có sự dịch chuyển của các hạt electron, dọc theo chiều dài dây dẫn. Bên cạnh electron, hạt mang điện có thể là ion hoặc chất điện ly.

Dòng điện được các nhà khoa học quy ước là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện tích dương. Khi đó, dòng electron có độ lớn bằng độ lớn của dòng điện và ngược chiều với chiều của dòng điện trong mạch.

Các khái niệm liên quan đến dòng điện quan trọng cần biết

Bên cạnh đó, còn có khá nhiều khái niệm liên quan đến dòng điện quan trọng mà chúng ta cần làm rõ. Cụ thể như:

• Mật độ dòng điện: Là tốc độ điện tích đi qua 1 khu vực hay cường độ dòng điện trên 1 đơn vị diện tích mặt cắt ngang. Trong các vật dẫn kim loại, ở tần số thấp, dòng điện đi qua 1 bề mặt dây dẫn là đồng nhất.
• Tốc độ trôi của dòng điện: Hạt điện tích di động bên trong vật dẫn chuyển động liên tục, theo các hướng ngẫu nhiên. Để tạo ra dòng điện tích dòng, các hạt cần chuyển động cùng với nhau với cùng tốc độ trôi trung bình.
• Cường độ dòng điện: Ký hiệu cường độ dòng điện là I và được xác định bằng lượng điện tích di chuyển qua bề mặt trong 1 khoảng thời gian. Công thức xác định Itb = ΔQ/ Δt.
• Cường độ dòng điện không đổi: Dòng điện có giá trị không đổi theo thời gian, được xác định bằng công thức I = q/t
• Cường độ dòng điện hiệu dụng: Được xác định của dòng xoay chiều là giá trị của cường độ dòng điện không đổi, khi chạy qua cùng 1 điện trở R thì công suất tiêu thụ điện trong R của 2 dòng là như nhau. Công thức xác định I = I0/√2. Trong đó, I0 là giá trị cường độ dòng điện cực đại.

Quy ước dòng điện trong kỹ thuật

Dòng điện được quy ước là dòng chuyển dời của các điện tích dương. Có nghĩa, dòng điện sẽ chảy từ cực dương sang cực âm. Với mạch điện sử dụng dây dẫn kim loại thì sự dịch chuyển của dòng electron sẽ ngược với chiều dòng điện, từ cực âm sang cực dương.

Dòng điện trong dây dẫn kim loại có thể dịch chuyển theo các chiều khác nhau. Trong mạch điện, dòng điện sẽ được ký hiệu là mũi tên là hướng tham chiếu của dòng điện. I sẽ có giá trị âm, khi dòng điện di chuyển ngược với hướng tham chiếu.

Phân loại dòng điện đang được sử dụng trong thực tế

Dòng điện cũng được phân thành nhiều loại, với đặc điểm khác nhau. Cụ thể, các loại dòng điện chính:

• Dòng điện xoay chiều: Chuyển động của các hạt điện tích theo chu kỳ đổi hướng. Đặc điểm dòng xoay chiều bắt đầu từ 0 đến cực đại và về 0 rồi lại đến cực đại, tạo thành vòng lặp vô hạn. Mạch dòng xoay chiều thường biến thiên theo dạng sóng hình sin. Ngoài ra dạng sóng còn được biểu thị ở các dạng khác như: Sóng dạng tam giác hoặc sóng vuông.
• Dòng điện 1 chiều: Dòng chuyển động của điện tích chỉ di chuyển theo 1 hướng duy nhất. Sóng thường ở dạng đường thẳng và không thay đổi chiều. Dòng 1 chiều thường được tạo ra từ các thiết bị như: Pin, chuyển mạch, cặp nhiệt điện… Dòng 1 chiều có thể chuyển đổi thành dòng 1 chiều hoặc ngược lại nhờ bộ chính lưu. Ứng dụng dòng 1 chiều trong các thiết bị có công suất thấp.

Công dụng của dòng điện là gì?

Dòng điện được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống, với những chức năng, nhiệm vụ cụ thể như sau:

• Dòng điện có thể tạo nhiệt, bởi sự chuyển động của các hạt điện tích sẽ sinh nhiệt, làm vật thể nóng lên. Ứng dụng tạo nhiệt để tạo ra bếp từ, lò sưởi, ấm nhiệt.
• Dòng điện chiếu sáng nhờ khả năng phát sáng của một số vật dẫn điện. 
• Dòng điện có tác dụng từ: Bởi bất cứ dòng điện nào cũng xuất hiện lực từ, ứng dụng trong vôn kế, la bàn…
• Dòng điện có tác dụng hóa học: Dòng điện tạo ra sự điện phân của muối, ứng dụng trong mạ kim loại, sơn tĩnh điện, luyện kim…
• Dòng điện có các tác động sinh lý: Ứng dụng trong y học, thiết bị hoặc vụ khí điện…

Điện là ứng dụng quan trọng trong đời sống, tham gia vào các hoạt động sản xuất, sinh hoạt hàng ngày. Hiểu bản chất dòng điện, đặc điểm, các chức năng của chúng sẽ giúp bạn sử dụng loại năng lượng này một cách hiệu quả. Trên đây là những thông tin quan trọng về dòng điện mà NGUYENGIANG.VN chia sẻ, hy vọng sẽ hữu ích cho bạn đọc quan tâm.

>> XEM THÊM BÀI VIẾT LIÊN QUAN:

1. Cảm ứng từ là gì? Công thức tính và ứng dụng của cảm ứng từ
2. Cảm biến là gì? Các loại cảm biến công nghiệp phổ biến hiện nay
3. Cảm biến ánh sáng là gì? Phân loại và ứng dụng của cảm biến ánh sáng