Điện áp là gì? Những điểm cơ bản về dòng điện và điện áp

Điện áp là một trong những khái niệm cơ bản và quan trọng bậc nhất của lĩnh vực vật lý điện học. Bạn có thể thấy giá trị điện áp ở nhiều nơi trong đời sống hàng ngày nhưng liệu bạn có thực sự hiểu được bản chất của khái niệm này? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu điện áp là gì cùng những khái niệm cơ bản của lĩnh vực vật lý điện học trong bài viết dưới đây của chúng tôi nhé!

Dòng điện là gì?

Dòng điện có thể hiểu đơn thuần là một dòng di chuyển có hướng của các hạt điện tích mang điện. Dòng điện tích chỉ được gọi là dòng điện khi có đầy đủ 3 yếu tố là Điện áp U của nguồn điện cấp, cường độ dòng điện I chạy trong dây dẫn và phụ tải của vật tiêu thụ điện.

Điện thế

Trước khi tìm hiểu về điện áp, chúng ta cần phải biết được khái niệm của một đại lượng khác có mối quan hệ mật thiết liên quan tới dòng điện chính là điện thế. Điện thế là một trường thế vô hướng được tạo ra bởi điện trường. Giá trị của điện thế sẽ thay đổi và phụ thuộc vào điểm lấy mốc tương tự như với các trường lực vô hướng.

Khái niệm điện áp

Điện áp hay còn gọi là hiệu điện thế của dòng điện là một trong những khái niệm cơ bản nhất của lĩnh vực vật lý điện học. Điện có thể được hiểu chính là sự chênh lệch về điện thế giữa hai cực âm và dương của nguồn điện. Giá trị này cũng tương ứng với công mà lực điện cần thực hiện để có thể di chuyển được một hạt điện tích di chuyển giữa hai điểm trong một trường tĩnh điện.

Điện áp biểu thị giá trị của nguồn năng lượng điện (lực điện) tồn tại trong mạch hoặc sự biến thiên (tăng lên hoặc giảm đi) về điện năng trong mạch điện.

Điện thường được biểu thị bằng hai ký hiệu V và U trong công thức và các nghiên cứu vật lý. Tuy nhiên ký hiệu V và U thường được sử dụng nhiều hơn để tiết kiệm thời gian. Đơn vị đo được công nhận bởi hệ thống đo lường quốc tế SI của đại lượng này là Volt (V). Tên này được đặt theo nhà Vật lý học người Ý Alessandro Volta.

Các dụng cụ sử dụng để đo điện áp

Chúng ta có thể đo được điện giữa hai điểm của bất kì mạch điện nào bằng cách sử dụng một dụng cụ gọi là Vôn kế. Hiện nay trên thị trường có hai loại vôn kế phổ thông là Vôn kế dạng đồng hồ đo và Vôn kế điện tử.

Vôn kế dạng đồng hồ đo có thiết kế đơn giản chỉ bao gồm kim chỉ số và khung vạch số liệu. Đây là loại vôn kế đơn giản và chỉ có khả năng đo những mạch điện có điện nhỏ nên thường được sử dụng phổ biến hơn trong nghiên cứu và học tập.

Vôn kế điện tử sở hữu một màn hình LED nhỏ cùng với nút điều chỉnh thang đo và loại dòng điện. Bạn sẽ có thể đo được những mạch điện có giá trị điện lớn hơn rất nhiều. Không chỉ vậy, vôn kế điện từ có thể đo được điện áp của dòng điện một chiều và cả dòng điện xoay chiều. Chính vì vậy, loại này được phổ biến và ứng dụng nhiều trong đời sống.

Ngoài ra, chúng ta còn có một loại dụng cụ khác cũng có khả năng đo điện áp cũng như nhiều chỉ số khác của đoạn mạch là đồng hồ vạn năng. Ta có thể đo được điện, cường độ dòng điện, điện trở dây dẫn, … cùng nhiều chỉ số khác nhau vô cùng thuận tiện.

Phân loại các điện áp

Hiện nay chúng ta thường phân loại điện theo độ lớn của đại lượng này. Dựa theo yếu tố này, Tập đoàn điện lực Việt Nam chia điện thành 3 loại như sau:

Điện áp hạ thế có độ lớn nhỏ hơn 1kV

Điện áp trung thế dao động trong khoảng 1kV – 66kV

Điện áp cao thế có độ giá trị lớn hơn 66kV

Theo mạng lưới truyền tải điện của Việt Nam vào năm 2010, chúng ta sẽ có những giá trị điện áp phổ biến sau:

Điện áp cao thế: 66kV, 110kV, 220kV và 500kV

Điện áp trung thế: 22kV và 35kV

Điện áp hạ thế: 400V

Theo quy định hành lang an toàn điện lưới của Việt Nam thì ta còn có quy ước về điện thế cao áp. Tất cả thiết bị sử dụng điện có điện thế 15kV – 22kV sẽ được dán mác điện thế cao áp.

Công thức tính điện áp cơ bản

Đầu tiên chúng tôi sẽ giới thiệu tới bạn công thức tính điện cơ bản nhất được học trong chương trình Vật lý cấp 2:

U=I.R

Trong đó:

U là Điện của dòng điện (V)

I là Cường độ của dòng điện (A)

R là Điện trở của dây dẫn ()

Như khái niệm đã được trình bày ở trên, điện chính là sự chênh lệch về điện thế giữa hai đầu của mạch điện. Từ đó chúng ta có thể rút ra được công thức sau:

UMN=UM-UN

Trong đó:

UMN là điện giữa hai điểm M và N (V)

UM, UN là điện thế tại điểm M và N (V)

Công thức tính điện nâng cao

Giá trị của điện có bản chất chính là công mà lực điện cần thực hiện để có thể dịch chuyển một điện tích từ điểm này tới điểm kia. Từ phát biểu này, ta có thể đưa ra thêm một công thức tính điện nâng cao được trình bày như sau:

UMN=UM-UN= AMq-ANq=AMNq

Trong đó:

UMN là Điện thế giữa 2 điểm MN (V)

UM, UN là Điện thế tại 2 điểm M và N (V)

AMN là Công để đưa điện tích di chuyển giữa hai điểm MN (J)

AM, AN là Công để đưa điện tích di chuyển tới vô cùng từ 2 điểm M, N (J)

q là Điện tích di chuyển giữa hai điểm ©

Có bao nhiêu loại điện áp?

Sau khi đã tìm hiểu về điện và gì và một số khái niệm khác về điện áp thì chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về các loại điện. Trong hệ thống truyền tải điện công nghiệp ở Việt Nam thì điện được phân chia thành 3 loại: Cao thế, trung thế, hạ thế.

Điện áp cao thế

Điện cao thế là dòng điện có điện lớn. Thiết bị và các dây dẫn mang dòng điện cao phải đảm bảo đáp ứng các yêu cầu trong lắp đặt kỹ thuật và an toàn điện.

Điện cao thế được ứng dụng trong việc phân phối điện năng trong ống phóng tia cathode, sản sinh tia X và các ứng dụng khoa học và công nghệ khác…

Điện trung thế

Điện trung thế sẽ có cấp điện nhỏ hơn cao thế được sử dụng ở những công trình, khu công nghiệp; khu dân sinh…

Quy trình phân phối điện bắt đầu từ đường điện trung thế chuyển đến máy biến áp và cuối cùng hạ áp để phân phối điện. Có thể kể đến một số cấp điện như: 22 KV và 35 KV.

Điện áp hạ thế

Điện hạ thế có cấp điện 0,4 KV là điện sử dụng để cấp cho các thiết bị hoạt động bao gồm: điện hạ thế 1 pha, 2 pha và 3 pha. Các loại điện này thường để cung cấp nguồn vào 1 số loại ổn áp đặc biệt, trong đó thì điện áp 3 pha ( 380 VAC ) sử dụng trong điện công nghiệp.

Cấp điện này thường sử dụng dây cáp bọc vặn xoắn ACB có tất cả 4 sợi bện vào nhau; trong đó có sử dụng 4 dây rời gắn lên trên cột điện bằng kẹp treo hoặc thiết bị kẹp bằng sứ.

Nếu điện không ổn định nên làm gì?

Tất cả các thiết bị điện tại Việt Nam sẽ hoạt động trong khoảng điện  220-240 V. Nếu mức điện thấp hơn hoặc cao hơn so với phạm vi này thì phải điều chỉnh và khắc phục.

Nguyên nhân

Nguyên nhân dẫn đến tình trạng này được xác định là do hiện tượng sụt áp trên đường dây truyền tải đến các hộ gia đình. Thực tế thì các nhà máy điện ở rất xa nên dòng điện truyền đi sẽ bị tiêu hao dẫn đến tình trạng sụt áp. Đối với khu dân cư ở cạnh các khu công nghiệp thì trình này liên tục xảy ra.

Các thiết bị điện có thể bị hư hại, giảm tuổi thọ hoặc bị cháy hỏng nếu không sử dụng đúng với mức điện 220V hoặc thậm chí cao hơn định mức này.

Cách khắc phục

Để chủ động khắc phục tình trạng điện không ổn định này thì người dân có thể dùng máy ổn áp để có thể ổn định dòng điện gia đình.

Thiết bị này sẽ hỗ trợ ổn định dòng điện đầu ra với điện đầu vào, đồng thời có thể ngắt điện để bảo vệ thiết bị điện trong nhà khi điện cao hơn do chập điện hoặc sét…

Từ khóa:

• 220v là điện áp gì
• Các loại điện áp
• Công thức tính điện áp

Nội dung liên quan:

• Bếp hồng ngoại Sanaky có tốt hay không? Ưu nhược điểm của bếp
• TOP 5 máy hút bụi công nghiệp tốt nhất hiện nay
• Nguyên nhân tủ lạnh Toshiba chạy không ngắt và cách sửa