Cường độ dòng điện là gì?

Bạn còn đang hoang mang về chuỗi lý thuyết cường độ dòng điện. Kiến thức cường độ của dòng điện dù không khó và nhiều như những chương khác nhưng lại vô cùng quan trọng.Bạn muốn lơ nó đi nhưng tiếc rằng không thể vì đây là kiến thức quan trọng trong chương trình Vật Lý. Trong bài viết này, tôi sẽ trợ giúp các bạn tổng hợp chuỗi kiến thức liên quan đến cường độ dòng điện; giúp bạn nắm được lý thuyết cơ bản như cường độ dòng điện là gì, công thức tính cường độ dòng điện, sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn là như thế nào,… Chúng ta cùng bắt tay vào tìm hiểu thôi.

Lưu ý : Bài viết chia sẻ thông tin, bên mình không kinh doanh mặt hàng này, vui lòng không gọi điện, zalo hỏi hàng ! Xin cảm ơn

Lý thuyết Cường độ dòng điện là gì bạn cần phải biết

• Dòng điện là dòng chuyển dịch có hướng của các hạt mang điện.
• Cường độ dòng điện là một đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện; số lượng điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian. Dòng điện càng mạnh thì cường độ dòng điện càng lớn và ngược lại.

• Cường độ dòng điện được chia làm hai loại. Thứ nhất, cường độ dòng điện không đổi là cường độ dòng điện có giá trị bất biến theo thời gian khi đi qua vật dẫn. Còn cường độ dòng điện hiệu dụng là đại lượng có giá trị bằng cường độ dòng điện không đổi; làm sao để cho trong dòng điện xoay chiều, dòng điện đi qua cùng một điện trở có công suất tiêu thụ như nhau.

Ký hiệu, đơn vị đo Cường độ dòng điện là gì?

– Ký hiệu: Cường độ dòng điện được ký hiệu bằng chữ I

– Đơn vị đo cường độ dòng điện

+) Đơn vị đo của cường độ dòng điện là Ampe, ký hiệu là A.

+) Ngoài ra người ta cũng có thể đo bằng những đơn vị nhỏ hơn:

• • 1mA = 0,001A
  • 1 KiloAmpe = 1000 Ampe = 1.000.000 Ampe

Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn

Mối tương quan giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế được coi là không thể thiếu. Hiểu một cách đơn giản là; khi có hiệu điện thế trên mạch điện dây dẫn thì khi đó mới xuất hiện cường độ dòng điện.

Tóm tắt cơ bản như sau:

Hiệu điện thế:

– Khái niệm: sự khác biệt điện áp giữa hai điểm

– Ký hiệu: U

– Đơn vị: V – vôn

– Mối quan hệ: hiệu điện thế tạo nên cường độ dòng điện, có hiệu điện thế mà không cần có cường độ dòng điện

Cường độ dòng điện:

– Khái niệm: tốc độ của dòng điện khi đi từ điểm này tới điểm kia

– Ký hiệu: I

– Đơn vị: A – ampe

– Mối quan hệ: cường độ dòng điện được tạo ra bởi hiệu điện thế, không thể có cường độ dòng điện mà không có hiệu điện thế.

• Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó.
• Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ (U = 0,I = 0).

Dụng cụ và cách đo Cường độ dòng điện là gì?

• Để đo cường độ dòng điện người ta sử dụng dụng cụ đo là Ampe kế; đây là dụng cụ chuyên dụng để đo độ mạnh yếu dòng điện.
• Cách nhận biết Ampe kế là trên mặt sẽ có ký hiệu Ampe (A) hoặc miliampe (mA).
• Mỗi Ampe kế sẽ có một giới hạn và độ chia nhỏ nhất khác nhau, ampe kế có độ chia nhỏ nhất là 0,5mA.

– Cách đo cường độ dòng điện bằng Ampe kế

• Đầu tiên để đo được bạn cần phải tìm được ampe kế có giới hạn và độ chia nhỏ nhất phù hợp, chỉnh kim về vạch đo số 0.
• Sau khi đã chuẩn bị về dụng cụ đo bạn cần vẽ mạch điện trên giấy rồi mới tiến hành mắc mạch. Ở bước này bạn hãy lắp mạch đảm bảo sao cho dòng điện vào ở cực dương (+) và ra ở cực âm (-); thêm một lưu ý ở đây nữa là khi lặp mạch bạn không mắc thẳng trực tiếp vào ampe kế, như vậy sẽ nhanh hỏng ampe kế.
• Sau cùng bạn chỉ cần quan sát vạch kim trên ampe kế chỉ vào số nào thì đó chính là cường độ dòng điện.

– Ngoài ra còn có thể sử dụng đồng hồ vạn năng để đo cường độ dòng điện 1 chiều DC hoặc dòng xoay chiều AC

 

Một số công thức tính liên quan đến cường độ dòng điện

Khi bạn đã hiểu được cường độ dòng điện là gì; tiếp theo chúng ta cần biết được công thức tính cường độ dòng điện như thế nào. Hãy lấy sổ tay ghi chép lại để có thể ứng dụng vào thực tế nhé!

1. Công thức tính cường độ dòng điện dòng không đổi

Công thức:

I = q/t (A)

Trong đó:

• I là cường độ dòng điện (A)
• q là điện lượng được chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t (s)

2. Công thức tính cường độ dòng điện theo định luật ôm

Công thức:

I = U / R

Trong đó:

• I là cường độ dòng điện (A)
• U là hiệu điện thế (V)
• R là điện trở (Ω)

Cường độ dòng điện trong đoạn mạch được tính theo định luật ôm:

• Mắc nối tiếp: I = I1 = I2 = … = In (A)
• Mắc song song: I = I1 + I2 + … + In (A)

3. Cách tính cường độ dòng điện hiệu dụng

Công thức:

I=I0/√2

Trong đó: 

• I là cường độ dòng điện hiệu dụng (A)
• I0 là cường độ dòng điện ở cực đại (A)

4. Cách tính cường độ dòng điện bão hòa

Công thức:

I = n.e

Trong đó:

• n là số electron
• e chính là điện tích electron

5. Công thức tính cường độ dòng điện đối với nguồn điện 3 pha

Công thức:

I = P/(√3 x U x cosφ x hiệu suất)

Trong đó:

• I là cường độ dòng điện
• P là công suất động cơ
• U là điện áp sử dụng

 Ứng dụng của cường độ dòng điện

– Cường độ dòng điện cho biết độ mạnh, yếu của dòng điện. Cường độ dòng điện càng lớn thì dòng điện càng lớn và ngược lại.

– Trong cuộc sống, người ta sử dụng các thiết bị để giữa cường độ dòng điện ổn định hơn. Từ đó giúp các thiết bị bền và có thời gian sử dụng lâu hơn, đặc biệt là điều hòa.

– Tuy nhiên cường độ dòng điện quá cao có thể ảnh hưởng tới sức khỏe con người, nghiêm trọng hơn là có thể chết người.

♦ Lưu ý: Hiện nay nhiều học sinh thường nhầm giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế, đây là hai thông số hoàn toàn khác nhau vì hiệu điện thế là sự chênh lệch về điện áp giữa hai cực của dòng điện.

• Duy trì độ bền và an toàn cho thiết bị điện

Mỗi thiết bị điện đều có hạn mức cường độ dòng điện chạy qua khác nhau để đảm bảo được độ bền và độ an toàn. Lúc này, nếu biết được độ mạnh yếu của dòng điện; ta sẽ có cách để duy trì dòng điện ổn định, đúng giới hạn cho phép.

Thông thường, để kiểm soát cường độ dòng điện; người ta thường lắp đặt aptomat hoặc ổn áp. Thiết bị này có tác dụng đo cường độ dòng điện; và tự động ngắt điện khi quá tải hoặc có hiện tượng cháy chập.

Ngoài ra, chọn dây dẫn điện phù hợp cũng là tiết kiệm điện năng; và đảm bảo các thiết bị điện hoạt động hoàn hảo.

Ví dụ, khi sử dụng điều hòa có công suất 24.000Btu; nên dùng loại dây đôi có kích thước 4mm và kèm với ổn áp 5kVA.

• Đảm bảo sức khỏe và tính mạng cho con người

Trong quá trình sử dụng điện, cường độ dòng điện quá lớn có thể dẫn đến các hiện tượng như điện giật, phóng điện, nổ điện… Nếu dòng điện trực tiếp chạy qua cơ thể người, chúng có thể gây ra một số tác hại như tổn thương cơ bắp, tim, hệ tuần hoàn, cơ quan hô hấp…

3 mức độ dòng điện gây kích thích là dòng điện cảm giác, dòng điện co giật và dòng điện rung tim. Dòng điện cảm giác có cường độ là 0.5mA, tuy con người có thể cảm nhận được nhưng chưa gây ra nguy hiểm. Dòng điện co giật có cường độ là 10mA, gây ra hiện tượng co giật nhưng vẫn cho nạn nhân có khả năng buông tay khỏi vật mang điện. Dòng điện rung tim có cường độ cao hơn và gây ra cơn rung tim.

Theo thực nghiệm, khi cường độ dòng điện lên tới mức 20 – 25mA đối với điện xoay chiều và 50 – 80mA đối với điện một chiều thì đã có thể gây nguy hiểm cho con người. Việc thở sẽ gặp khó khăn, tim đập nhanh hơn, bắp thịt bị co rút lại. Khi tiếp xúc với dòng điện trên 100mA, tính mạng con người sẽ bị đe dọa, nguy cơ tử vong rất cao.

Lúc này cường độ dòng điện đóng vai trò cảnh báo mức độ nguy hiểm có thể gặp phải để mọi người tránh và có biện pháp xử lý kịp thời. Trị số dòng điện xoay chiều 50 – 60Hz an toàn là 10mA.

Như vậy, cường độ dòng điện là một khái niệm vật lý được ứng dụng hiệu quả trong việc đảm bảo các thiết bị điện và sức khỏe con người được an toàn nhất. Mỗi người cần trang bị cho mình kiến thức về cường độ dòng điện để tránh được những rủi ro không đáng có.

• Ứng dụng trong y học

Dòng điện này thường được dùng trong y học như châm cứu, điện di… Nếu không thể xác định được cường độ thì dòng điện mạnh có thể làm nguy hiểm đến tính mạng con người. Việc tính toán độ lớn của dòng điện giúp ta xác định được chính xác dòng điện thấp, an toàn với quá trình điều trị.

Tóm lượt

Như vậy chúng ta đã làm rõ những kiến thức liên quan đến cường độ dòng điện. Hy vọng với những thông tin mà chúng tôi chia sẻ qua bài viết trên; các bạn đã biết được cường độ dòng điện là gì, cách tính cũng như ứng dụng của cường độ dòng điện. Để xem thêm nhiều bài viết hay và ý nghĩa hơn nữa, các bạn hãy truy cập website prosensor.vn của chúng tôi mỗi ngày nhé!

Bài viết liên quan:

• Tiết diện dây dẫn là gì?
• Dòng điện là gì?