Nguồn điện là gì, dòng điện là gì? Tác dụng cơ bản của nguồn điện

Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, điện đóng một vai trò vô cùng quan trọng, nó cung cấp năng lượng cho hầu hết các hoạt động sản xuất và sinh hoạt của con người. Vậy nguồn điện là gì, dòng điện là gì và đặc điểm của chúng ra sao? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp những thông tin liên quan đến các vấn đề này để bạn cùng tham khảo.

Tìm hiểu khái niệm nguồn điện là gì?

Điện là tập hợp các hiện tượng vật lý liên quan đến sự hiện diện và chuyển động của vật chất có đặc tính tích điện. Nguồn điện là thiết bị có khả năng biến đổi năng lượng phi điện năng thành năng lượng điện. Một ví dụ của nguồn điện là pin có thể chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện.

nguon-dien-la-gi
Nguồn điện là nguồn cung cấp điện năng cho các thiết bị khác

Tác dụng của nguồn điện như thế nào?

Ngoài chức năng cung cấp điện năng, nguồn điện còn có chức năng tạo ra và duy trì hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch.

Nguồn cấp điện còn được gọi bằng cái tên khác là nguồn chuyển đổi năng lượng điện. Một số nguồn điện độc lập với thiết bị, trong khi những nguồn điện khác đã tích hợp sẵn trong thiết bị mà chúng cung cấp điện.

Trên thực tế, nguồn điện được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau trong đời sống con người như sau:

  • Nguồn điện giúp truyền tải và phân phối năng lượng điện.
  • Tạo và cung cấp năng lượng điện từ một nguồn năng lượng khác.
  • Sử dụng trong hệ thống điện, mạng và các phần tử điện để cung cấp và sử dụng điện.
  • Sử dụng cho máy phát điện, phích cắm, ổ cắm AC và một số thiết bị có thể kết nối hoàn toàn với nguồn điện AC để tạo ra mạng lưới điện sử dụng trong cuộc sống.
  • Nhà máy điện và cơ sở công nghiệp với mục đích tạo ra năng lượng điện.
  • Nguồn điện lưới hoặc nguồn điện gia dụng, nguồn điện xoay chiều phổ quát.
  • Một số thiết bị bao gồm hai hoặc nhiều tế bào điện hóa chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện.

Phân loại nguồn điện

Nguồn điện hiện nay có thể phân loại thành 3 loại như sau:

Nguồn điện một chiều (DC)

Đây là nguồn của dòng điện một chiều, trong nguồn điện này, cường độ dòng điện đi qua luôn ổn định, chiều dòng điện không đổi. Ví dụ: ắc-quy, pin, máy phát điện một chiều…

cac-loai-nguon-dien-1-chieu
Ắc quy và pin là những ví dụ về nguồn điện 1 chiều

Nguồn điện xoay chiều (AC)

Nó là nguồn của dòng điện xoay chiều. Nó cũng có các cực âm và dương, chiều dòng điện thay đổi theo thời gian chứ không cố định và chặt chẽ như nguồn DC.

Vào những thời điểm khác nhau, một cực của nguồn có thể hoạt động hoàn toàn như cực âm hoặc cực dương. Nói cách khác, tại thời điểm t1, cực đóng vai trò là cực dương, nhưng tại thời điểm t2, nó đóng vai trò là cực âm.

Nguồn điện ba pha

Gồm 4 phase nóng và 1 phase lạnh. Nguồn điện này thường được sử dụng trong các nhà máy sản xuất lớn và xưởng để chạy các động cơ hiệu suất cao điển hình như máy xay lúa, máy điều hòa không khí và các máy có động cơ lớn hiệu suất cao khác.

Dòng điện là gì?

Sau khi tìm hiểu về nguồn điện là gì, chúng ta sẽ tìm hiểu về dòng điện. Dòng điện là hiện tượng vật lý về sự dịch chuyển hoặc dòng chảy của điện tích, thường là của các electron, bằng vật liệu dẫn điện. Để có dòng điện, các electron ở xa hạt nhân nguyên tử của một vật liệu nhất định phải tách ra và chuyển động tự do qua một dây dẫn trong mạch điện.

dong-dien-va-nguon-dien
Dòng điện là dòng chuyển động của các hạt mang điện

Các tính chất cơ bản của dòng điện là gì?

Sau khi định nghĩa được dòng điện, chúng ta hãy tìm hiểu các tính chất của dòng điện. Dòng điện là một đại lượng quan trọng trong mạch điện tử, nó được truyền từ nguồn điện đến các thiết bị sử dụng điện và có những đặc điểm cơ bản như sau:

  • Bản chất của dòng điện là dòng chuyển động của các electron. Năng lượng điện chính là công được thực hiện bởi dòng chuyển động của các electron. Điện năng có thể được chuyển đổi thành các dạng năng lượng khác như nhiệt, ánh sáng… Ví dụ, năng lượng điện trong bóng đèn được chuyển đổi thành năng lượng ánh sáng.
  • Dòng điện xoay chiều (AC) và dòng điện một chiều (DC) là hai loại dòng điện cơ bản. Dòng điện một chiều hiếm khi được sử dụng làm nguồn điện chính trong công nghiệp. Nó chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng điện áp thấp như bộ sạc pin. Dòng điện xoay chiều được sử dụng để vận hành các thiết bị gia dụng, công nghiệp và thương mại.
  • Cường độ dòng điện được đo bằng đơn vị Ampe. Dòng điện tính bằng ampe biểu thị số culong điện tích đi qua một điểm cụ thể trong một giây. 1 Ampe = 1 Coulomb / 1 Giây
  • Chiều bình thường của dòng điện là chiều chuyển động của các điện tích dương. Vì vậy, dòng điện chạy trong mạch điện cơ bản thường hướng ra khỏi cực dương và hướng về cực âm của nguồn điện.

Các tác dụng chính của dòng điện là gì?

Dòng điện có nhiều tác dụng khác ngoài việc dẫn truyền các electron mang điện tích. Cùng tham khảo một vài tác dụng như sau nhé:

Tác dụng nhiệt của dòng điện

Khi có dòng điện chạy qua vật dẫn thì trong vật dẫn sinh ra nhiệt. Nếu dòng điện cường độ yếu thì lượng nhiệt tỏa ra có thể rất nhỏ. Tuy nhiên, nếu dòng điện có cường độ lớn hơn thì có thể tạo ra một lượng nhiệt đáng kể. Ví dụ: Dòng điện làm nóng bàn là quần áo.

Tác dụng từ của dòng điện

Một tác dụng nổi bật khác dễ nhận thấy khi dòng điện chạy qua dây dẫn là sự hình thành từ trường. Chúng ta có thể quan sát điều này khi đặt la bàn gần dây dẫn có dòng điện một chiều lớn, kim la bàn sẽ bị lệch.

Từ trường do dòng điện tạo ra được sử dụng khá phổ biến, ví dụ người ta tạo ra nam châm điện bằng cách quấn một sợi dây dẫn điện thành một cuộn và ứng dụng nó vào nhiều lĩnh vực khác nhau.

Tác dụng hoá học của dòng điện

Khi có dòng điện chạy qua dung dịch hoá học, dung dịch bị ion hóa và phân hủy thành các ion. Điều này là do phản ứng hóa học diễn ra khi có dòng điện chạy qua dung dịch.

tac-dung-cua-dong-dien
Áp dụng tác dụng hoá học của dòng điện vào việc mạ kim loại

Tùy thuộc vào bản chất của dung dịch và các điện cực được sử dụng, có thể quan sát thấy các hiệu ứng sau trong dung dịch:

  • Dung dịch thay đổi màu
  • Sự lắng đọng kim loại trên các điện cực
  • Giải phóng khí hoặc bong bóng trong dung dịch

Mạ điện và điện phân là ứng dụng của tác dụng hóa học của dòng điện.

Bài viết đã cung cấp những thông tin bổ ích về nguồn điện và dòng điện. Hy vọng sau khi đọc xong bài viết, bạn sẽ có thêm những kiến thức về các vấn đề liên quan đến điện này nhé.