Kiến thức Phổ thông

Tìm hiểu Dòng điện là gì: Định nghĩa, tính chất và phân loại dòng điện

Dòng điện là gì?

Dòng điện là chuyển động của các hạt mang điện, chẳng hạn như các hạt mang điện hạ nguyên tử (ví dụ, các electron có điện tích âm, proton có điện tích dương), các ion (nguyên tử bị mất hoặc thu được một hoặc nhiều electron) hoặc lỗ trống (sự thiếu hụt electron có thể được coi là các hạt dương).

Dòng điện trong một dây, trong đó các hạt mang điện là electron, là thước đo lượng điện tích đi qua bất kỳ điểm nào của dây trên một đơn vị thời gian. Trong dòng điện xoay chiều, chuyển động của các điện tích được đảo ngược định kỳ; trong hiện tại trực tiếp thì không. Trong nhiều bối cảnh, hướng của dòng điện trong các mạch điện được lấy là hướng của dòng điện tích dương, hướng ngược lại với sự trôi điện tử thực tế. Khi được xác định như vậy hiện tại được gọi là hiện tại thông thường.

Dòng điện thường được ký hiệu bằng ký hiệu I. Định luật Ohm, liên quan đến dòng điện chạy qua một dây dẫn đến điện áp V và điện trở R; đó là, V = IR. Một tuyên bố khác của luật Ohm, là I = V / R.

Dòng điện trong chất khí và chất lỏng thường bao gồm một dòng các ion dương theo một hướng cùng với một dòng các ion âm theo hướng ngược lại. Để xử lý hiệu ứng tổng thể của dòng điện, hướng của nó thường được sử dụng là hướng mang điện tích dương. Một dòng điện tích âm chuyển động ngược chiều tương đương với một điện tích dương có cùng độ lớn di chuyển theo hướng thông thường và phải được đưa vào như một đóng góp cho tổng dòng điện.

Dòng điện trong chất bán dẫn bao gồm chuyển động của các lỗ theo hướng thông thường và các electron theo hướng ngược lại. Dòng điện của nhiều loại khác tồn tại, chẳng hạn như chùm proton, positron, hoặc pion và muon tích điện trong máy gia tốc hạt.

Dòng điện tạo ra một từ trường đi kèm, như trong nam châm điện. Khi một dòng điện chạy trong từ trường bên ngoài, nó sẽ chịu một lực từ tính, như trong động cơ điện. Sự mất nhiệt, hoặc năng lượng tiêu tán, bởi dòng điện trong một dây dẫn tỷ lệ với bình phương của dòng điện.

Một đơn vị phổ biến của dòng điện là ampe, một dòng điện tích một điện tích mỗi giây, hoặc 6,2 × 1018 electron mỗi giây. Đơn vị thứ hai của gram gram gram gram hiện tại là đơn vị điện tích tĩnh điện (esu) mỗi giây. Một amp bằng 3 × 109 esu mỗi giây.

Đường dây điện thương mại cung cấp khoảng 100 ampe cho một ngôi nhà thông thường; một bóng đèn 60 watt kéo khoảng 0,5 amp dòng điện và một máy điều hòa không khí một phòng khoảng 15 amps. (Để biết thêm về dòng điện, xem điện: Dòng điện trực tiếp và điện: Dòng điện xoay chiều.)

Cách xác định chiều của dòng điện

Cực dương và cực âm được xác định bởi dòng chảy dòng điện. Theo định nghĩa chung, dòng điện là dòng dịch chuyển của các hạt mang điện tích. Tuy nhiên, bạn nên ghi nhớ quy ước rằng hướng hiện tại là theo nơi mà một điện tích dương sẽ di chuyển, chứ không phải là một điện tích âm. Vì vậy, nếu các electron thực hiện chuyển động thực tế trong một tế bào theo một chiều nhất định, thì dòng điện chạy theo hướng ngược lại. Tại sao nó được định nghĩa theo cách này? Chưa ai biết được, nhưng đó là tiêu chuẩn chung của vật lý. Dòng điện chạy cùng chiều với chất mang điện tích dương, ví dụ, khi các ion dương hoặc proton mang điện tích. Dòng điện chạy ngược chiều với các hạt mang điện tích âm, chẳng hạn như electron trong kim loại.

Xác định Cực âm

Cực âm là điện cực tích điện âm, hút các hạt cation hoặc hạt mang điện tích dương. Cực âm là nguồn của các điện tử hoặc một nhà tài trợ điện tử. Nó có thể chấp nhận được “sạc” điện dương. Bởi vì cực âm có thể tạo ra các electron, có thể nói rằng cực âm tạo ra điện tích hoặc dòng điện di chuyển từ cực âm sang cực dương. Điều này có thể gây nhầm lẫn, bởi vì hướng của dòng điện sẽ được xác định theo cách một điện tích dương sẽ di chuyển.

Xác định Cực dương

Cực dương là điện cực tích điện dương, hút các electron hoặc anion. Cực dương có thể là một nguồn của điện tích dương hoặc một chất nhận electron. Hãy nhớ rằng, điện tích có thể chảy từ dương sang âm hoặc từ âm sang dương! Bởi vì điều này, cực dương có thể được tích điện dương hoặc tích điện âm, tùy thuộc vào tình huống. Điều này cũng đúng với cực âm.

Đơn vị và ký hiệu cho dòng điện

Đơn vị đo lường của dòng điện là ampe, được định nghĩa là 1 coulomb/giây. Hiện tại là một đại lượng, có nghĩa là nó là cùng một số bất kể hướng của dòng chảy, không có số dương hay âm. Tuy nhiên, trong phân tích mạch, hướng của dòng điện có liên quan. Biểu tượng thông thường cho hiện tại là I, bắt nguồn từ cụm từ tiếng Pháp intensité de courant, có nghĩa là cường độ hiện tại. Cường độ hiện tại thường được gọi đơn giản là hiện tại.

Biểu tượng I được sử dụng bởi André-Marie Ampère, sau đó đơn vị của dòng điện được đặt tên. Ông đã sử dụng biểu tượng I trong việc xây dựng luật lực lượng của Ampère vào năm 1820. Ký hiệu đã đi từ Pháp đến Vương quốc Anh, nơi nó trở thành tiêu chuẩn, mặc dù ít nhất một tạp chí không thay đổi từ sử dụng C sang I cho đến năm 1896.

Định luật Ohm điều chỉnh dòng điện

Định luật Ohm quy định rằng dòng điện qua một dây dẫn giữa hai điểm tỷ lệ thuận với sự khác biệt tiềm năng giữa hai điểm. Giới thiệu hằng số tỷ lệ, điện trở, người ta tìm đến phương trình toán học thông thường mô tả mối quan hệ này: I = V / R

Trong mối quan hệ này, I là dòng điện qua dây dẫn tính theo đơn vị ampe, V là hiệu điện thế đo được trên dây dẫn tính theo đơn vị vôn và R là điện trở của dây dẫn tính theo đơn vị ohms. Cụ thể hơn, luật Ohm tuyên bố rằng R trong mối quan hệ này là không đổi và độc lập với hiện tại. Định luật Ohm được sử dụng trong kỹ thuật điện để giải quyết các mạch điện.

Xem thêm: Định luật Ohm là gì?

Dòng điện một chiều DC là gì?

Dòng điện một chiều (DC) là dòng điện một chiều của điện tích. Điện tích chảy theo một hướng không đổi, phân biệt nó với dòng điện xoay chiều (AC). Một thuật ngữ trước đây được sử dụng cho dòng điện trực tiếp là dòng điện. Dòng điện trực tiếp được tạo ra bởi các nguồn như pin, cặp nhiệt điện, pin mặt trời và máy điện loại cổ góp của loại máy phát điện. Dòng điện trực tiếp có thể chạy trong một dây dẫn như dây dẫn nhưng cũng có thể chảy qua chất bán dẫn, chất cách điện hoặc thậm chí qua chân không như trong các chùm điện tử hoặc ion.

Dòng điện xoay chiều AC là gì?

Trong dòng điện xoay chiều (AC, cũng ac), chuyển động của điện tích định kỳ đảo chiều. Trong dòng điện trực tiếp, dòng điện tích chỉ theo một hướng. AC là hình thức năng lượng điện được cung cấp cho các doanh nghiệp và nhà ở. Dạng sóng thông thường của mạch điện xoay chiều là sóng hình sin.

Một số ứng dụng sử dụng các dạng sóng khác nhau, chẳng hạn như sóng hình tam giác hoặc hình vuông. Tín hiệu âm thanh và radio được mang trên dây điện cũng là ví dụ của dòng điện xoay chiều. Một mục tiêu quan trọng trong các ứng dụng này là phục hồi thông tin được mã hóa (hoặc điều chế) vào tín hiệu AC.

Xem thêm:

Lý thuyết VSERPR là gì?

Định nghĩa VSEPR Định nghĩa: VSEPR là từ viết tắt của lý thuyết lực đẩy cặp điện tử Valence Shell ...
Xem thêm

Thí nghiệm thả dầu Millikan

Thí nghiệm thả dầu Millikan là gì? Thí nghiệm thả dầu của Robert Millikan đã đo điện tích của electron ...
Xem thêm

Khối lượng nguyên tử là gì? Định nghĩa, nguồn gốc, ví dụ và cách tính toán

Khối lượng nguyên tử là gì? Khối lượng nguyên tử, còn được gọi là trọng lượng nguyên tử , là ...
Xem thêm

Sự truyền nhiệt là gì? Nhiệt truyên như thế nào?

Nhiệt là gì? Làm thế nào để truyền nhiệt diễn ra? Những ảnh hưởng đến vật chất khi nhiệt truyền ...
Xem thêm

Hiệu ứng quang điện là gì: Phát kiến giúp Einstein đạt giải Nobel Vật lý năm 1921

Hiệu ứng quang điện đặt ra một thách thức đáng kể cho nghiên cứu quang học trong phần sau của ...
Xem thêm

Nhiệt độ tiềm ẩn là gì? Định nghĩa và ví dụ

Định nghĩa nhiệt ẩn Nhiệt ẩn cụ thể (L) được định nghĩa là lượng năng lượng nhiệt (nhiệt, Q) được ...
Xem thêm
Back to top button
Close

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker