Điện áp xoay chiều là gì? Tìm hiểu định nghĩa và đặc điểm

Điện áp xoay chiều là một trong những thuật ngữ quen thuộc, được sử dụng phổ biến trong hầu hết các hệ thống điện công nghiệp và dân dụng hiện nay.Vậy điện áp xoay chiều là gì? Loại điện áp này có những đặc điểm và ứng dụng như thế nào? Cùng Hansinco khám phá chi tiết ngay trong bài viết dưới đây!

Điện áp xoay chiều là gì?

Điện áp xoay chiều (AC) là loại điện áp có chiều và cường độ thay đổi liên tục theo thời gian. Tức là dòng điện sẽ luân phiên biến thiên theo chiều từ dương sang âm và ngược lại, tạo thành một chu kỳ. Hình dạng sóng của điện áp xoay chiều thường là dạng sin, có đường cong uốn lượn nhịp nhàng.

Có hai loại điện áp xoay chiều phổ biến bao gồm:

• Điện áp xoay chiều 1 pha: Được sử dụng cho hệ thống lưới điện dân dụng, có điện áp phổ biến tại Việt Nam là 220V, ở nước ngoài là 110V. Loại này chỉ cần sử dụng 1 đường dây pha để nối điện trở trên hệ thống 2 dây: Dây pha L và dây trung tính N.
• Điện áp xoay chiều 3 pha: Sử dụng cho hệ thống lưới điện công nghiệp, thiết bị có công suất cao, có giá trị điện áp là 380V. Dòng điện này được dùng bằng 3 dây pha khác nhau về hiệu điện thế là L1, L2, L3. Ngoài ra, có nhiều dòng điện cho thêm 1 dây N để đảm bảo an toàn.

Ký hiệu dòng điện xoay chiều

Sau khi tìm hiểu về định nghĩa điện áp xoay chiều là gì, người dùng cũng cần hiểu rõ các thông số quan trọng, đóng vai trò then chốt trong việc mô tả đặc điểm và tính chất của dòng điện này. Các thông số của điện áp xoay chiều bao gồm:

• Tần số (f): Là thông số được đo bằng đơn vị Hertz (Hz), thể hiện số lần lặp lại trạng thái của dòng điện xoay chiều trong một giây. Tại Việt Nam, tần số tiêu chuẩn là 50Hz.
• Chu kỳ (T): Khoảng thời gian mà dòng điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ. Chu kỳ có đơn vị tính là giây (s) và được tính bằng công thức: T=1/f.
• Biên độ (A): Thể hiện giá trị cực đại của điện áp xoay chiều trong một chu kỳ, cho biết cường độ dòng điện hoặc điện áp lớn nhất đạt được trong quá trình biến thiên.
• Giá trị hiệu dụng: Trên thực tế, vì dòng điện xoay chiều biến thiên liên tục nên việc sử dụng biên độ để đo lường là khá phức tạp. Do đó, người ta sử dụng giá trị hiệu dụng, đây là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi.

Đặc điểm của điện áp xoay chiều

Một số đặc điểm cơ bản của điện áp xoay chiều có thể kể đến như:

• Chiều thay đổi: Khác với điện áp một chiều, điện áp xoay chiều liên tục biến thiên từ cực dương sang cực âm và ngược lại.
• Cường độ biến thiên: Điện áp xoay chiều có cường độ dòng điện thay đổi theo thời gian, đạt giá trị cực đại và cực tiểu luân phiên.
• Hình dạng sóng: Dòng điện xoay chiều có hình dạng sóng sin, nhưng cũng có thể có các dạng sóng khác như hình vuông, tam giác…

Ứng dụng của điện áp xoay chiều

Điện áp xoay chiều (AC) có khả năng truyền tải điện năng đi xa với chi phí thấp, đồng thời dễ dàng biến đổi điện áp sao cho phù hợp với nhu cầu sử dụng. Nhờ đó, điện áp AC đã và đang được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực, từ hệ thống điện lưới quốc gia đến các thiết bị dân dụng hiện nay:

• Hệ thống điện lưới quốc gia: Điện áp xoay chiều được hầu hết các hệ thống điện lưới trên thế giới sử dụng, giúp truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến các trạm biến áp và cuối cùng là đến các hộ gia đình tiêu thụ.
• Thiết bị gia dụng: Hầu hết các thiết bị điện gia dụng đều hoạt động dựa trên điện áp xoay chiều, chẳng hạn như: Tủ lạnh, máy giặt, điều hòa, lò vi sóng, tivi,…
• Công nghiệp sản xuất: Điện áp xoay chiều là nguồn năng lượng chính cho các nhà máy, xí nghiệp,… có nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho các loại máy móc, thiết bị sản xuất hoạt động.
• Hệ thống chiếu sáng: Các hệ thống chiếu sáng công cộng và chiếu sáng dân dụng hiện nay đều sử dụng điện áp xoay chiều.

Công thức để tính dòng điện xoay chiều

Theo quy định, dòng điện xoay chiều sẽ được tính theo từng đại lượng như sau:

Cường độ dòng điện

Cường độ dòng điện của điện áp xoay chiều được tính theo công thức: I= U/R

Trong đó:

• U là điện áp xoay chiều.
• R là điện trở trong mạch.
• I là dòng điện xoay chiều ra R.

Chu kỳ và tần số của dòng điện xoay chiều

Chu kỳ của điện áp xoay chiều là khoảng thời gian mà dòng điện đó quay lại vị trí cũ một lần, được ký hiệu là T (đơn vị tính là giây). Trong khi đó, tần số dòng điện xoay chiều là số lần mà dòng điện lặp lại trạng thái cũ của dòng điện, được ký hiệu là F và được tính bằng đơn vị Hz.

Dòng điện xoay chiều và chu kỳ sẽ tỷ lệ nghịch với tần số. Ta có công thức tính là: F=1/T.

So sánh dòng điện 1 chiều và xoay chiều

Dòng điện 1 chiều và dòng điện xoay chiều là hai giá trị có sự khác biệt tương đối lớn. Cả hai dòng điện này chỉ giống nhau ở chức năng truyền tải điện liên quan đến dòng electron. Để hiểu rõ hơn về sự khác biệt giữa dòng điện 1 chiều và điện áp xoay chiều là gì, mời bạn cùng Hansinco khám phá bảng sau:

Như vậy, trên đây Hansinco đã giải đáp thắc mắc điện áp xoay chiều là gì, đặc điểm và ứng dụng của điện áp xoay chiều. Có thể thấy, dòng điện AC là dạng năng lượng không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp và đời sống dân dụng hiện nay. Mong rằng bài viết của Hansinco đã cung cấp cái nhìn tổng quan và hữu ích về loại dòng điện quan trọng này. Nếu bạn có thêm bất kỳ câu hỏi nào, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được giải đáp!