So sánh điện một chiều (DC) và điện xoay chiều (AC)

Trong chương trình vật lý phổ thông, chúng ta đã quen thuộc với hai khái niệm điện một chiều (DC) và điện xoay chiều (AC). Bài viết này sẽ giúp hiểu rõ hơn về những khác biệt cơ bản giữa chúng.

1. Điện một chiều (DC) là gì?

Điện một chiều DC

DC (Direct Current) là loại dòng điện (dòng electron) chỉ chảy theo một hướng duy nhất và không thay đổi. Cường độ dòng có thể tăng hoặc giảm, nhưng không bao giờ thay đổi chiều.

Một nguồn điện DC luôn có giá trị dương hoặc âm. Giá trị này có thể thay đổi nhưng không bao giờ chuyển từ dương sang âm hoặc ngược lại.

Ví dụ, một nguồn DC +5V có thể bị giảm xuống 3V hoặc 1V, nhưng không thể là -1V.

2. Điện xoay chiều (AC) là gì?

Điện xoay chiều AC

AC (Alternating Current) là loại dòng điện có chiều và giá trị biến đổi theo thời gian. Sự biến đổi này thường có chu kỳ nhất định.

Điện xoay chiều trong mạch chảy theo một chiều, sau đó chuyển hướng và chảy theo chiều ngược lại, và tiếp tục thay đổi chiều như vậy.

3. Làm thế nào để biến đổi điện một chiều thành điện xoay chiều?

Máy biến tần inverter

Máy biến tần (hay còn gọi là inverter) được sử dụng để chuyển đổi điện một chiều thành điện xoay chiều và ngược lại.

Dòng điện một chiều DC được truyền vào cuộn sơ cấp của máy biến áp thông qua một đĩa quay tròn với các kết nối phức tạp. Khi đĩa quay, dòng điện một chiều sẽ liên tục chuyển hướng và chảy qua cuộn sơ cấp thông qua dây dẫn. Cuối cùng, máy biến áp nhận được dòng điện xoay chiều AC làm nguồn năng lượng thay vì dòng điện một chiều DC ban đầu. Quá trình này là bước chuyển tiếp quan trọng trong máy biến áp với cuộn thứ cấp có nhiều vòng dây hơn cuộn sơ cấp. Số vòng dây quấn trong cuộn thứ cấp làm tăng mức điện áp của dòng điện AC tại đầu ra, để chúng lớn hơn nhiều so với mức điện áp ban đầu của dòng điện AC. Tốc độ quay của đĩa cũng điều chỉnh tần số của dòng AC tại đầu ra.

Máy biến tần inverter được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện mặt trời để chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều, cùng với việc hòa lưới điện quốc gia và cung cấp điện cho các tải tiêu thụ.

4. Tại sao chúng ta sử dụng điện xoay chiều?

Dòng điện xoay chiều dễ dàng thay đổi điện áp thông qua máy biến áp, giúp giảm hao phí khi truyền tải điện năng xa. Cài đặt thiết bị điện xoay chiều cũng dễ dàng hơn so với thiết bị điện một chiều vì không cần quan tâm đến cực dương và cực âm, chỉ cần đúng điện áp định mức. Máy phát điện xoay chiều cũng có cấu tạo đơn giản hơn máy phát điện một chiều, và có thể chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều thông qua hệ thống mạch chỉnh lưu. Để tận dụng tối đa hiệu quả kinh tế, tiết kiệm dây dẫn và tạo ra từ trường mạnh, người ta thường sử dụng hệ thống điện xoay chiều 3 pha. Trong thực tế, chúng ta lấy một pha của lưới điện 3 pha để sử dụng trong gia đình, với một dây nóng và một dây trung hòa.

Máy biến áp

FEATURED TOPIC