Đơn vị cường độ dòng điện là gì? Công thức tính như thế nào?

Cường độ dòng điện là một đại lượng vật lý quan trọng, phản ánh cường độ và điểm yếu của dòng điện chạy qua mạch. Để hiểu rõ hơn về khái niệm này, mời các bạn cùng LabTrường Lê Hồng Phong khám phá bài viết chi tiết dưới đây

1. Đơn vị đo cường độ dòng điện là gì?

Cường độ dòng điện là đại lượng vật lý đặc trưng cho cường độ và điểm yếu của dòng điện. Nói cách khác, nó biểu thị số lượng hạt tích điện (electron) di chuyển qua tiết diện của dây dẫn trong một đơn vị thời gian. Dòng điện càng mạnh thì cường độ dòng điện càng lớn và ngược lại.

Đơn vị đo cường độ dòng điện là Ampe (A), được đặt theo tên nhà khoa học André-Marie Ampère. Cụ thể, 1 Ampe tương đương với dòng điện có kích thước 6,24150948 x 10^18 electron di chuyển qua tiết diện dây trong 1 giây.

Trong các công thức và sơ đồ mạch, cường độ dòng điện thường được ký hiệu là I. Ký hiệu này giúp chúng ta dễ dàng nhận biết và phân biệt cường độ dòng điện với các đại lượng vật lý khác trong mạch.

Hình 1: Đơn vị của cường độ dòng điện có ký hiệu I

Ngoài ra còn một số cách chuyển đổi đơn vị đo dòng điện khác như:

• 1A = 1000 mA
• 1mA = 1000 A
• 1mA = 11000A
• 1μA = 11000 mA = 11000000 A

2. Phân loại cường độ dòng điện

2.1 Cường độ dòng điện một chiều

Dòng điện một chiều (DC) là dòng điện có các hạt tích điện chuyển động theo một hướng nhất định trong mạch điện. Không giống như dòng điện xoay chiều, dòng điện một chiều không đổi chiều theo thời gian.

Mặc dù có thể điều chỉnh cường độ dòng điện một chiều nhưng không thể chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều.

Theo quy ước, chiều của dòng điện một chiều được coi là từ cực dương (+) đến cực âm (-) của nguồn điện.

Các nguồn điện một chiều phổ biến bao gồm: pin, ắc quy và tấm pin mặt trời.

2.2 Cường độ dòng điện xoay chiều

Dòng điện xoay chiều (AC) là dòng điện có hướng và cường độ thay đổi định kỳ theo thời gian. Điều này có nghĩa là hướng của dòng điện thay đổi liên tục.

Bạn có biết, hầu hết các thiết bị điện gia dụng chúng ta sử dụng hàng ngày đều hoạt động bằng dòng điện xoay chiều. Từ các thiết bị quen thuộc như máy giặt, tủ lạnh cho đến các thiết bị giải trí như tivi, máy tính, tất cả đều cần có nguồn điện xoay chiều để hoạt động.

Dòng điện xoay chiều được tạo ra từ máy phát điện ở các nhà máy điện. Quá trình này liên quan đến việc chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện. Ngoài ra, dòng điện xoay chiều cũng có thể được tạo ra từ việc chuyển đổi dòng điện một chiều thông qua các mạch đặc biệt.

Hình 2: Sơ đồ cường độ dòng điện xoay chiều

3. Công thức tính cường độ dòng điện

3.1 Cường độ dòng điện trung bình

Itb = Qt

Trong đó:

• Itb: cường độ dòng điện trung bình Đơn vị: A
• ΔQ: là đại lượng điện xét trong khoảng thời gian Δt.
• ∆t: là khoảng thời gian

3.2 Cường độ dòng điện theo định luật Ohm

Định luật Ohm cho thấy sự phụ thuộc vào dòng điện và điện áp.

Chúng ta có công thức:

Tôi = UR

Trong đó:

• I: cường độ dòng điện. Đơn vị: A
• U: điện áp mạch. Đơn vị: V
• R: điện trở. Đơn vị: Ω

3.3 Cường độ dòng điện trong mạch tuân theo định luật Ohm

Tôi =ERN + r

Trong đó:

• I: cường độ dòng điện. Đơn vị: A
• E: suất điện động. Đơn vị: V
• RN: điện trở bên ngoài. Đơn vị: Ω.
• r: điện trở trong. Đơn vị: Ω.

3.4. Cường độ dòng điện tức thời

Công thức:

Tôi = dQdt

Hoặc tôi = P:U

Trong đó:

• I: cường độ dòng điện. Đơn vị: A
• U: hiệu suất điện áp. Đơn vị: V
• P: điện năng tiêu thụ của thiết bị. Đơn vị: KW.

Hoặc U = IR

Trong đó:

• I: cường độ dòng điện. Đơn vị: A
• U: điện áp. Đơn vị: V
• R: điện trở. Đơn vị: Ω.

3.5. Cường độ dòng điện hiệu dụng

Tôi = I02

Trong đó:

• I: cường độ dòng điện hiệu dụng. Đơn vị: A
• I0: cường độ dòng điện cực đại. Đơn vị: A

3.6. Cường độ dòng điện tối đa

I0 = I.2

Trong đó:

• I: cường độ dòng điện hiệu dụng. Đơn vị: A
• I0: cường độ dòng điện cực đại. Đơn vị: A

Hình 3: Cường độ dòng điện biểu thị cường độ dòng điện trong thiết bị

3.7 Cường độ dòng điện danh định

Tôi = PU

Trong đó:

• I: cường độ dòng điện định mức. Đơn vị: A
• P: công suất điện. Đơn vị: W
• U: điện áp. Đơn vị: V

3.8. Cường độ dòng bão hòa

Ibh = ne

Trong đó:

• Ibh: cường độ dòng điện bão hòa.
• n: số lượng electron.
• e: điện tích electron.

3.9. Cường độ dòng điện 3 pha

I3p = P3 . bạn. Cosphi. hiệu quả

Trong đó:

• I3p: cường độ dòng điện 3 pha.
• P: công suất điện.
• U: điện áp.

4. Giới thiệu một số dụng cụ đo dòng điện

Đơn vị của cường độ dòng điện có ký hiệu là I. Để đo cường độ dòng điện, chúng ta có thể sử dụng các dụng cụ sau:

4.1. Đồng hồ kẹp

Thiết bị này được sử dụng bằng cách kẹp ampe kìm vào dây nguồn cấp vào thiết bị, sau đó màn hình sẽ hiển thị cho chúng ta biết I là bao nhiêu.

4.2. Ampe kế

Mỗi Ampe kế sẽ có cách chia và giới hạn đo khác nhau. Trong đó độ chia nhỏ nhất là 0,5 mA.

Các chân có dấu (+) sẽ tương ứng với các chân dương và các chân có dấu (-) sẽ tương ứng với các chân âm. Phía dưới máy còn được trang bị nút điều chỉnh để đưa Ampe kế về 0.

Hình 4: Chúng ta có thể dùng Ampe kế để đo dòng điện

4.3. Đồng hồ vạn năng

Để sử dụng đồng hồ vạn năng đo cường độ dòng điện, bạn cần cài đặt chức năng phù hợp. Nó cũng được sử dụng để đo dòng điện xoay chiều.

Trên đây chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về cường độ dòng điện, đơn vị đo cũng như sự khác biệt giữa dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều. Hy vọng những thông tin này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về một trong những đại lượng cơ bản trong điện năng.

Nếu bạn đang có nhu cầu mua thiết bị đo dòng điện chất lượng cao, đừng ngần ngại liên hệ với Labvietchem. Chúng tôi sẽ tư vấn và hỗ trợ bạn lựa chọn sản phẩm phù hợp nhất.