Dòng điện là gì? Các loại dòng điện trong thực tế và tác dụng của dòng điện ra sao? Hãy tìm hiểu trong bài viết này nhé!
Table of Contents
Dòng điện là gì?
Về lý thuyết, dòng điện được định nghĩa là dòng chuyển dịch có hướng của các hạt mang điện (electron) trong một môi trường cụ thể như kim loại, chất điện phân, chất bán dẫn hay chất khí. Hiểu đơn giản, nó là tốc độ của dòng điện tích.
Trong trường hợp dòng điện chạy qua vật dẫn, ta nói rằng dòng điện xuất hiện trong vật dẫn. Với các mạch sử dụng dây kim loại, electron tạo thành dòng điện tích.
Đơn vị dòng điện
Dòng điện được đo bằng Ampe hoặc Amp. Về lý thuyết, dòng điện chạy từ cực âm đến cực dương của pin, hướng của dòng điện thường được coi là ngược hướng với dòng electron.
Giả sử bạn có một dòng điện đơn giản, bao gồm một bóng đèn, một pin và một công tắc. Theo nguyên lý, pin có nhiệm vụ cung cấp dòng điện, tức là bóng đèn trong đèn pin phát sáng do dòng điện; công tắc có nhiệm vụ tạo ra liên kết dẫn điện giữa pin và bóng đèn. Mạch đứt thì dòng điện ngừng chạy và bóng đèn không phát sáng.
Bản chất của dòng điện trong các môi trường
Dòng điện trong kim loại
Đây là bản chất của dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác động của điện trường.
Dòng điện trong chất điện phân
Bạn biết rằng trong dung dịch, các axit, bazơ và muối bị phân ly thành ion. Về bản chất, đây là hiện tượng dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường theo hai hướng ngược nhau. Trong đó, hiện tượng dương cực tan xảy ra khi gốc axit trong dung dịch điện phân tác dụng với cực dương tạo thành chất điện phân tan trong dung dịch và khi cực dương bị mòn đi.
Như vậy, đây là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau; theo đó, ion dương chạy về phía anôt nên được gọi là anion. Tới điện cực chỉ còn electron có thể đi tiếp, còn lượng vật chất đọng lại ở điện cực nên gây ra hiện tượng điện phân.
Dòng điện trong chất khí
Về bản chất, trong điều kiện thường, chất khí không dẫn điện, nó chỉ dẫn điện khi trong nó có sự ion hóa các phân tử. Đây là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, các electron ngược chiều điện trường. Theo đó, các hạt tải điện này được sinh ra bởi chất khí bị ion hóa.
Dòng điện trong chân không
Đây là dòng các electron chuyển động từ cực âm về cực dương với tác dụng của lực điện trường. Bản chất của dòng trong môi trường chân không được hiểu như sau: chân không tuyệt đối là môi trường không có vật chất và năng lượng.
Dòng điện trong chất bán dẫn
Đây là dòng các electron dẫn chuyển động ngược chiều điện trường và dòng của các lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường.
Các loại dòng điện trong thực tế
Dòng điện xoay chiều
Dòng điện thay đổi hướng theo một chu kỳ nhất định nào đó (theo định kỳ) được gọi là dòng điện xoay chiều, ký hiệu là AC (Alternating Current) theo quy tắc quốc tế.
Trong hầu hết các mạch điện, dạng sóng điển hình của loại này là sóng hình sin, thể hiện sự tăng đến cực đại rồi giảm đến không, sau đó đổi chiều rồi đạt cực đại theo chiều ngược lại, chu trình này lặp lại một cách vô hạn.
Điện áp có thể dễ dàng thay đổi chiều của loại dòng điện từ cao sang thấp, vì vậy, đây là sản phẩm thường được sử dụng với mục đích truyền tải và phân phối.
Dòng điện một chiều
Dòng điện tích chỉ theo một hướng nhất định và không thay đổi trong suốt quá trình truyền được gọi là dòng điện một chiều, hay còn được gọi là “dòng điện DC” hoặc dòng điện trực tiếp; ký hiệu theo bảng quốc tế của loại này là DC.
Theo đó, độ lớn của dòng điện trực tiếp luôn không đổi và tần số của dòng điện bằng 0. Vì vậy, nó được ứng dụng trong các ứng dụng điện áp thấp, có thể kể đến là điện thoại di động, xe điện, các thiết bị điện tử,…
Trên đây là các thông tin tổng quan về dòng điện, cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết.