Trong các môn vật lý phổ thông, chắc hẳn mọi người đã quá quen thuộc với khái niệm điện một chiều và điện xoay chiều. So sánh giữa dòng điện một chiều (dc) và dòng điện xoay chiều (ac) sẽ minh họa một số khác biệt cơ bản.
Nội dung chính:
- Dòng điện một chiều (dc) là gì?
- Dòng điện xoay chiều (ac) là gì?
- Làm cách nào để chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều?
- Tại sao người ta sử dụng dòng điện xoay chiều thay vì dòng điện một chiều?
1.Dòng điện một chiều (dc) là gì?
DC (dòng điện một chiều) là dòng điện chạy qua (dòng điện tử) có hướng cố định và không thay đổi. Cường độ có thể tăng hoặc giảm, nhưng không thay đổi hướng.
Là điện áp một chiều có giá trị luôn dương hoặc âm. Các giá trị có thể tăng hoặc giảm, nhưng không thể thay đổi giữa tích cực và tiêu cực.
Ví dụ: Nguồn DC +5v bằng cách nào đó bị giảm giá trị thành 3v hoặc 1v chứ không phải -1v.
2.Dòng điện xoay chiều (ac) là gì?
ac (dòng điện xoay chiều) là dòng điện thay đổi chiều và giá trị theo thời gian. Những thay đổi này thường có một khoảng thời gian nhất định.
có nghĩa là dòng điện xoay chiều trong mạch đầu tiên chạy theo một hướng, sau đó chạy theo hướng ngược lại và tiếp tục đổi chiều.
3.Làm cách nào để biến đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều?
Người ta dùng biến tần (hay còn gọi là biến tần) để biến đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều và ngược lại.
biến tần fronius (Áo)
Dòng điện một chiều sẽ chạy vào cuộn sơ cấp (hình chữ chi màu hồng đậm bên trái) của máy biến áp hình tròn (hình tròn màu nâu), qua đĩa quay (được minh họa bằng các hình tròn. Có 4 phần màu đỏ và xanh) và các kết nối phức tạp khác.
Khi đĩa quay, dòng điện một chiều liên tục được đổi chiều và hướng đến cuộn sơ cấp thông qua dây dẫn, và máy biến áp nhận dòng điện xoay chiều làm nguồn điện chính thay vì dòng điện một chiều ban đầu. Đây là một quá trình chuyển đổi quan trọng trong máy biến áp, cuộn thứ cấp có nhiều vòng dây hơn (đường zigzag màu vàng ở phía bên phải của máy biến áp) so với cuộn sơ cấp. Do số vòng dây của cuộn thứ cấp có tác dụng làm tăng mức điện áp dòng AC ở đầu ra lớn hơn nhiều so với mức điện áp dòng AC ở đầu vào ban đầu. Ngoài ra, tốc độ quay của đĩa sẽ điều chỉnh tần số của dòng AC ở đầu ra.
Biến tần được sử dụng trong ngành năng lượng mặt trời. Là thiết bị biến đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều và hòa vào lưới điện quốc gia, đồng thời cung cấp điện năng cho các phụ tải điện.
4.Tại sao người ta sử dụng điều hòa?
Dòng điện xoay chiều có thể dễ dàng tăng hoặc giảm điện áp nhờ máy biến áp, giúp giảm tổn thất khi truyền tải trên một khoảng cách dài. Khi lắp đặt thiết bị AC sẽ dễ dàng hơn thiết bị DC, vì không cần quan tâm đến cực dương và cực âm, miễn đúng điện áp định mức là đủ. Hơn nữa, cấu tạo của máy phát điện xoay chiều đơn giản hơn so với máy phát điện một chiều, khi cần thiết ta hoàn toàn có thể biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều nhờ hệ thống mạch chỉnh lưu. Trong thực tế, để nâng cao hiệu quả kinh tế, tiết kiệm dây dẫn và tạo ra từ trường quay rất mạnh, người ta sử dụng hệ thống điện xoay chiều 3 pha. Dòng điện sử dụng trong gia đình thực tế là một pha của lưới điện ba pha nên có dây mang điện và dây trung tính.
Máy biến thế