Cường độ dòng điện là gì? Cường độ dòng điện được biết đến chính là đại lượng đặc trưng chỉ độ mạnh hay yếu của dòng điện. Ta còn có thể hiểu chúng dùng để chỉ số lượng điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian nhất định. Khi dòng điện càng mạnh thì tương đương cường độ dòng điện sẽ càng lớn và ngược lại.
Theo quy ước cường độ dòng điện được ký hiệu là I (trong hệ đo lường quốc tế SI). Ở những công thức vật lý thì chữ I cũng có nghĩa chỉ cường độ của dòng điện. Đây cũng là chữ viết tắt của từ cường độ ở trong tiếng Pháp (Intensité).
Đơn vị thể hiện cường độ dòng điện là gì? Người ta quy ước đơn vị của cường độ dòng điện đó chính là Ampe (có kí hiệu là chữ A). Đơn vị này được lấy từ tên từ một nhà vật lý và toán học nổi tiếng người Pháp đó chính là André Marie Ampère. Một Ampe sẽ tương ứng với dòng chuyển động của 6,24150948 x 1018 điện tử electrone trên giây qua 1 diện tích dây dẫn. Ngoài đơn vị là Ampe thì hiện nay người ta cũng sử dụng miliAmpe ( mA) để đo cường độ của một số loại dòng điện. Có thể quy đổi 1mA sẽ tương đương với 0.001A.
Công thức tính cường độ dòng điện
Công thức để tính cường độ dòng điện như sau: I = Q/t = (q1 + q2 + q3 + … + qn)/t
Trong đó: q chính là điện lượng được tryền qua tiết diện thẳng của một vật dẫn trong một khoảng thời gian t.
Cường độ dòng điện trung bình trong một khoảng thời gian nhất định sẽ được xác định bằng thương số giữa điện lượng chuyển qua bề mặt trong khoảng thời gian đó, cùng khoảng thời gian đang xét.
Dụng cụ đo đạc cường độ dòng điện là gì?
Dụng cụ đo
Dụng cụ để đo đạc cường độ dòng điện là gì? Thiết bị sử dụng để đo cường độ dòng điện sẽ được gọi là ampe kế. Chúng sẽ được mắc nối tiếp trong mạch. Nó được sử dụng để đo dòng điện với dải giá trị rộng từ 100mA – 2000A. Bên cạnh chức năng đo đạc cường độ dòng điện thì hiện nay trong nhiều loại ampe kế còn có tích hợp thêm các tính năng vô cùng hiện đại, chúng giống như một chiếc đồ hồ vạn năng có thể dùng để đo điện áp, điện trở, và cả tần số. Sẽ tùy thuộc vào mức giá thành mà chúng sẽ có chất lượng và mức độ chính xác riêng.
Có 2 loại ampe kế là ampe kế can thiệp và ampe kế không can thiệp:
- Ampe kế can thiệp: Thiết bị này sẽ được mắc nối tiếp với dây điện để đo cường độ dòng điện chạy trong một dây điện. Các loại ampe kế can thiệp có thể kể đến như: ampe kế khung quay, ampe kế điện tử, ampe kế sắt từ,…
- Ampe kế không can thiệp: Thiết bị đo cường độ dòng điện này không chỉ không gây ảnh hường đến mạch điện mà còn có thể đảm bảo an toàn cho mạch. Tuy nhiên chúng sẽ cho độ chính xác không cao như là phương pháp can thiệp
Vì sao cần phải theo dõi giá trị cường độ dòng điện?
- Để đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện sử dụng và duy trì tuổi thọ lâu dài cho chúng: Mỗi thiết bị điện đều sẽ có các hạn mức cường độ dòng điện chạy qua nhất định. Do đó để đảm bảo tuổi thọ của thiết bị được duy trì thì việc biết được cường độ dòng điện như thế nào sẽ là cách để duy trì dòng điện ổn định, đúng với hạn mức cho phép tốt hơn. Sau khi đã biết được cường độ dòng điện phù hợp cũng có thể lựa chọn được loại dây dẫn phù hợp. Đây là cách vừa giúp tiết kiệm điện năng vừa đảm bảo các thiết bị tiêu thị vận hành ổn định hơn
- Đảm bảo an toàn cho người sử dụng: Trong quá trình sử dụng điện nếu như cường độ dòng điện quá lớn có thể xảy ra các hiện tượng như là nổ điện, điện giật,… Điều này gây rất nhiều nguy hiểm cho con người khi tiếp xúc phải. Chính vì vậy, biết được giá trị lớn nhỏ của dòng điện sẽ góp phần cảnh báo cho con người về những mối nguy hiểm từ nguồn điện một cách tốt hơn, giúp mọi người phòng tránh và có biện pháp xử lý kịp thời.
Hướng dẫn đo đạc cường độ dòng điện bằng ampe kế
Trong bài viết tìm hiểu về cường độ dòng điện là gì chúng tôi cũng sẽ hướng dẫn bạn cách để đo cường độ dòng điện bằng thiết bị ampe kế một cách chính xác nhất:
Để tính cường độ dòng điện của một thiết bị nào đó. Trước tiên, chúng ta cần biết cường độ dòng điện là gì. Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng chỉ mức độ yếu hoặc mạnh của dòng điện. Bên cạnh đó, nó cũng thể hiện số lượng điện tử đi qua tiết diện của một vật dẫn trong khoảng thời gian nhất định.
Cường độ dòng điện và dòng điện tỉ lệ thuận với nhau. Vì vậy, nếu dòng điện càng mạnh thì cường độ dòng điện càng lớn và dòng điện càng yếu thì cường độ dòng điện càng nhỏ.
Cường độ dòng điện có ký hiệu là I, là chữ viết tắt của từ Intensité. Đơn vị đo của cường độ dòng điện là ampe, được kí hiệu chữ “A”. Ngoài ra, nó cũng có thể được đo với đơn vị là miliampe, kí hiệu là mA. Cường độ dòng điện gồm hai loại:
- Cường độ dòng điện 1 chiều: Được ký hiệu là DC, nó có thể điều chỉnh tăng hoặc giảm nhưng không có khả năng đổi chiều dòng điện. Dòng điện này có khả năng biến đổi qua lại giữa nguồn DC và AC nhờ vào các mạch điện đặc thù.
- Cường độ dòng điện xoay chiều: Đây là dòng điện có chiều, ký hiệu là AC. Cường độ của dòng điện xoay chiều có thể biến đổi tuần hoàn theo chu kỳ thời gian. Đây là hệ thống điện lưới được sử dụng phổ biến. Ngoài ra, dòng điện cũng có thể biến đổi qua lại giữa hai nguồn DC và AC nhờ các mạch điện đặc thù.
Xem thêm: Dòng Điện 1 Chiều Là Gì? Những Điều Cần Biết Về Dòng Điện 1 Chiều
Công thức tính cường độ dòng điện
Để tính cường độ dòng điện, khách hàng có thể sử dụng nhiều công thức khác nhau. Tuy nhiên sau đây là 4 công thức được áp dụng phổ biến nhất. Đầu tiên là công thức tính cường độ dòng điện cơ bản:
I = Q/t = (q1 + q2 + ….+ qn)/t
Trong đó:
- I là cường độ dòng điện (đơn vị là Ampe, kí hiệu là A)
- Q là đại lượng chỉ điện lượng chuyển qua tiết diện và có đơn vị là C – Coulomb
- t là khoảng thời gian cường độ dòng điện đi qua, đơn vị tính là giây (s)
Công thức tính cường độ dòng điện không đổi:
Itb = ΔQ/Δt
Trong đó:
- Itb là cường độ dòng điện trung bình, có đơn vị là A
- ΔQ điện lượng chuyển qua bề mặt dây dẫn xét trong khoảng thời gian Δt, đơn vị là C
- Δt là khoảng thời gian được xét và có đơn vị đo là s
Công thức tính cường độ theo định luật ôm:
I = U/R
Trong đó:
- U là hiệu điện thế, đơn vị tính là V
- R là điện trở, đơn vị tính là Ω
Tính cường độ dòng điện hiệu dụng:
I = I0/√2
Trong đó:
- I là Cường độ dòng điện hiệu dụng, đơn vị tính là A
- I0 là Cường độ dòng điện cực đại
Xem thêm: Cách Chọn Lựa Thiết Bị Đóng Cắt Để Sử Dụng Hiệu Quả Nhất
Các loại dụng cụ đo cường độ dòng điện
Có bốn loại dụng cụ đo cường độ dòng điện chủ yếu. Mỗi loại có những đặc tính và được ứng dụng đo cho từng thiết bị khác nhau.
- Cảm biến dòng điện: Đây là thiết bị đo dòng điện chính xác và hiện đại nhất hiện nay. Máy sử dụng tín hiệu 4-20 mA của cảm biến dòng điện T201. Nó sẽ truyền trực tiếp về PLC hoặc biến tần để điều khiển động cơ.
- Ampe kìm: Đây là dụng cụ đo cường độ dòng điện nhỏ gọn và dễ sử dụng. Mọi số liệu đo sẽ được hiển thị trên màn hình.
- Đồng hồ đo dòng điện: Đây là dụng cụ đo chuyên dùng để đo độ mạnh và yếu của dòng điện.
- Đồng hồ vạn năng: Ngoài ampe kế, đồng hồ vạn năng là dụng cụ được sử dụng nhiều để đo cường độ dòng điện. Tuy nhiên, dụng cụ đòi hỏi khách hàng phải biết cài đặt chức năng thích hợp để đưa ra kết quả đo chính xác nhất. Dụng cụ thường được sử dụng đo các dòng điện xoay chiều.
Xem thêm: Đồng Hồ Đo Ampe Kế Là Gì? Nguyên Lý Hoạt Động, Bảng Giá 2023
Cách sử dụng Ampe kế để đo cường độ dòng điện
Sau khi tìm hiểu cường độ dòng điện là gì, công thức và dụng cụ đo cường độ dòng điện. Tiếp đến, Huỳnh Lai Electric sẽ hướng dẫn khách hàng cách sử dụng ampe kế để đo cường độ dòng điện.
- Bước 1: Khách hàng xoay núm vặn tới thang đo có ký hiệu là A để đo dòng điện một chiều hoặc ~A để đo dòng điện xoay chiều. Bước 2: Khách hàng nhấn nút “zero” để loại bỏ bù trừ dòng điện. Điều này sẽ giúp cho kết quả đo có độ chính xác hơn.