Điện áp là gì? Trang này cung cấp giải thích dễ hiểu về cách điện áp khác với dòng điện, đơn vị đo nó và các thông tin khác.
Bạn đang xem: Điện áp và dòng điện trong mạch điện
Tổng quan
Trước khi bắt đầu sử dụng các thiết bị điện tử, bạn cần hiểu rõ về dòng điện, điện trở, điện áp và các chủ đề liên quan. Nếu bạn giống như hầu hết mọi người, bạn quen thuộc với các từ nhưng thiếu hiểu biết chi tiết về các khái niệm cơ bản. Trang này cung cấp phần giới thiệu dễ hiểu khám phá cách định nghĩa điện áp và các thuật ngữ khác, dòng điện và điện thế khác nhau như thế nào và cách đo điện áp.
Điện áp là gì?
Điện áp mô tả "áp suất" đẩy điện. Lượng điện áp được biểu thị bằng một đơn vị được gọi là vôn (V), và điện áp cao hơn sẽ làm cho một thiết bị điện tử chạy nhiều điện hơn. Tuy nhiên, các thiết bị điện tử được thiết kế để hoạt động ở các điện áp cụ thể; điện áp quá cao có thể làm hỏng mạch của chúng.Ngược lại, điện áp quá thấp cũng có thể gây ra các vấn đề bằng cách ngăn các mạch hoạt động và làm cho các thiết bị được xây dựng xung quanh chúng trở nên vô dụng. Sự hiểu biết về điện áp và cách khắc phục các vấn đề liên quan là cần thiết để xử lý các thiết bị điện tử một cách thích hợp và xác định các vấn đề cơ bản khi sự cố xảy ra.
Sự khác biệt giữa điện áp và dòng điện
Như đã giới thiệu ở trên, một mô tả đơn giản về điện áp sẽ là “khả năng gây ra dòng điện”. Nếu bạn giống như hầu hết mọi người, bạn sẽ gặp khó khăn khi hình dung điện áp là gì vì bạn không thể nhìn trực tiếp bằng mắt. Để hiểu về điện áp, trước tiên bạn phải hiểu về điện.Dòng điện chạy như một dòng điện. Bạn có thể tưởng tượng nó giống như một dòng nước chảy, giống như một dòng sông. Nước trong các con sông chảy từ các ngọn núi ở thượng nguồn xuống đại dương ở hạ lưu. Nói cách khác, nước chảy từ nơi có chiều cao mực nước đến nơi có chiều cao mực nước thấp. Điện hoạt động tương tự: khái niệm chiều cao của nước tương tự như thế điện, và dòng điện chạy từ nơi có tiềm năng điện cao đến nơi có tiềm năng điện thấp.
Điện giống như dòng chảy của nước.
Hiệu điện thế giữa hai nơi có thể được biểu thị bằng hiệu điện thế. Điện áp là “áp suất”, như nó vốn có, làm cho dòng điện chạy. Trong vật lý, điện áp có thể được tính bằng cách sử dụng Định luật Ohm, cho chúng ta biết rằng điện áp bằng với điện trở nhân với dòng điện.
Điện trở cho biết khó khăn mà dòng điện chạy qua. Hãy tưởng tượng một nguồn nước chính. Khi đường ống nhỏ dần, sức cản tăng lên và nước chảy khó khăn hơn; đồng thời, cường độ của dòng chảy tăng lên. Ngược lại, khi đường ống lớn hơn, nước chảy dễ dàng hơn, nhưng cường độ của dòng chảy giảm. Một tình huống tương tự áp dụng cho hiện tại. Điện trở và dòng điện tỷ lệ thuận với điện áp, nghĩa là khi tăng thì điện áp cũng vậy.
Phương pháp đo điện áp
Đồng hồ vạn năng (multi-tester) được sử dụng để đo điện áp. Ngoài điện áp, vạn năng có thể thực hiện kiểm tra tính liên tục và đo các thông số như dòng điện, điện trở, nhiệt độ và điện dung. Đồng hồ vạn năng có cả biến thể tương tự và kỹ thuật số, nhưng các mô hình kỹ thuật số là loại dễ sử dụng nhất mà không đọc nhầm các giá trị vì chúng hiển thị trực tiếp các giá trị.
Để đo điện áp bằng đồng hồ vạn năng, bạn kết nối các dây dẫn thử nghiệm dương và âm và chọn dải đo điện áp. Sau đó, bạn đặt các dây dẫn tiếp xúc với cả hai đầu của đoạn mạch mà bạn muốn đo. Khi sử dụng máy kiểm tra tương tự, bạn bắt đầu với dải đo điện áp lớn nhất.Nếu thiết bị không phản hồi, sau đó bạn thử dần dần các phạm vi đo lường thấp hơn cho đến khi bạn đạt đến phạm vi có thể đo điện áp của mạch. Khi sử dụng máy đo kỹ thuật số, nhiều kiểu máy đơn giản hóa quá trình đo bằng cách tự động điều chỉnh phạm vi đo.
Sự khác biệt giữa dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều
Bạn có thể biết rằng có hai loại dòng điện: một chiều hoặc một chiều và xoay chiều, hoặc xoay chiều. Dòng điện một chiều chạy qua mà không có bất kỳ sự thay đổi nào về hướng hoặc độ lớn của dòng điện hoặc độ lớn của hiệu điện thế. Một ví dụ quen thuộc của loại dòng điện này là pin. Pin tạo ra điện áp và dòng điện theo một hướng.Nếu bạn kết nối một bóng đèn nhỏ với pin, bóng đèn sẽ tạo ra một lượng ánh sáng đồng đều miễn là vẫn còn điện trong pin và đó là đặc điểm của dòng điện một chiều. Dòng điện một chiều chạy dưới dạng sóng phẳng hoặc dao động.
Ngược lại, dòng điện xoay chiều được đặc trưng bởi điện áp và dòng điện có hướng và cường độ thay đổi theo chu kỳ so với vị trí 0. Một ví dụ đại diện sẽ là dòng điện được cung cấp bởi các ổ cắm điện gia dụng. Điện áp và dòng điện thay đổi theo nhịp đã đặt theo kiểu sóng sin, sóng tam giác hoặc sóng xung.
Mạch DC phải được kết nối với cực dương và cực âm của pin theo cách thích hợp. Một số mạch sẽ không hoạt động bình thường nếu pin được kết nối ngược.Nhưng với ổ cắm điện gia đình, dòng điện sẽ chạy dù bạn đảo ngược ngạnh bên trái và bên phải của phích cắm. Vì dòng điện trong dòng điện xoay chiều chạy theo cả hai chiều nên cường độ của điện năng thay đổi theo từng thời điểm. Các giá trị này được gọi là giá trị tức thời và chúng có thể được mô tả bằng các giá trị như giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất, giá trị trung bình, giá trị đỉnh-đỉnh và giá trị RMS.
Sử dụng đồng hồ vạn năng khi cần đo điện áp.
Hiệu điện thế là chỉ số thể hiện khả năng chuyển động của dòng điện. Khái niệm này có liên quan chặt chẽ với các khái niệm khác như sự khác biệt tiềm năng, dòng điện và điện trở, vì vậy điều quan trọng là phải phát triển sự hiểu biết tổng thể về chủ đề này. Để đo điện áp, bạn sẽ cần một đồng hồ vạn năng. Đồng hồ vạn năng rất dễ sử dụng, vì vậy hãy đảm bảo sử dụng chúng khi bạn cần đo điện áp.
Tổng quát về dòng điện
Chúng ta khai thác sức mạnh của điện hàng ngày mà không cần suy nghĩ nhiều.Bạn có thể thấy rằng có khá nhiều điều về điện mà bạn chưa biết.Bạn cũng có thể lúng túng khi đặt câu hỏi về điều gì đó mà bạn nghĩ rằng mình đã hiểu.Đừng sợ!Trang này cung cấp kiến thức cơ bản về dòng điện cũng như giới thiệu dễ hiểu về các chủ đề như sự khác biệt giữa dòng điện và hiệu điện thế, các loại dòng điện và các phương pháp đo dòng điện.
Xem thêm: Cách Tẩy Vết Ố Vàng Trên Bồn Cầu Sáng Bóng, Cách Tẩy Trắng Bồn Cầu Bị Ố Vàng Đơn Giản Tại Nhà
Khi bạn đã đọc nó, bạn sẽ có những hiểu biết cơ bản về dòng điện.
Dòng điện là gì?
Dòng điện là dòng điện trong mạch điện tử và lượng điện chạy qua mạch.Nó được đo bằng ampe (A).Giá trị tính bằng ampe càng lớn thì dòng điện chạy trong mạch càng nhiều.
Điện rất dễ hình dung nếu bạn nghĩ về nó như dòng nước của một con sông.Các hạt được gọi là electron đến với nhau, và số electron chạy mỗi giây là dòng điện.
Sự khác biệt giữa điện áp và dòng điện
Điện áp là một thuật ngữ khác được sử dụng liên quan đến các mạch điện tử thường xuyên như dòng điện.Điện áp được đo bằng vôn (V).Giống như dòng điện, điện áp cũng liên quan đến dòng chảy của các electron trong mạch.Dòng điện đề cập đến dòng chảy của các electron, trong khi điện áp đề cập đến lượng lực đẩy các electron đang chuyển động.
Điện áp càng cao thì dòng điện càng nhiều;điện áp thấp hơn có nghĩa là một dòng điện yếu hơn.
Điện trở là một đặc tính khác làm tăng dòng điện.Coi điện trở là chiều rộng mà các electron chạy qua.Điện trở càng lớn, chiều rộng mà các điện tử phải chạy qua càng hẹp, và do đó dòng điện càng thấp.Ngược lại, điện trở thấp hơn làm tăng chiều rộng mà các điện tử có thể chạy qua, cho phép nhiều dòng điện chạy qua cùng một lúc.
Nếu bạn muốn dòng điện chạy nhiều hơn ở một giá trị điện trở nhất định, bạn có thể thực hiện điều đó bằng cách tăng điện áp.Công suất thường được tính bằng cách nhân dòng điện (A) với điện áp (V), tạo ra kết quả được biểu thị bằng watt (W).Theo cách này, dòng điện và điện áp hoàn toàn khác nhau, nhưng cả hai đều là những yếu tố quan trọng trong thế giới điện.
Dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều
Thuật ngữ dòng điện và điện áp bao gồm các loại hiện tượng khác nhau, và một điểm phân biệt chính có thể được thực hiện là dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều.Dòng điện một chiều (DC) dùng để chỉ dòng điện và điện áp có hướng không thay đổi.
Một ví dụ điển hình là điện được cung cấp bởi các tế bào khô và pin lithium-ion được sử dụng trên ô tô.Với dòng điện một chiều, điện áp luôn dương (hoặc luôn âm), và dòng điện luôn chạy cùng chiều.Do đó, một thiết bị có thể không hoạt động nếu pin của nó được lắp ngược với các cực.
Ngược lại, dòng điện xoay chiều (AC) dùng để chỉ dòng điện và điện áp có hướng và cường độ thay đổi thường xuyên theo thời gian.Các dạng sóng dòng điện xoay chiều được phân biệt bởi nhiều hình dạng, bao gồm sóng hình sin, sóng vuông, sóng răng cưa và sóng tam giác.
Điện xoay chiều được sử dụng bởi lưới điện, ví dụ như trong các cửa hàng gia dụng.Tuy nhiên, hầu hết các thiết bị điện tử tiêu chuẩn đều chuyển đổi nó thành dòng điện một chiều với mạch bên trong của chúng.Vậy tại sao lưới điện lại sử dụng dòng điện xoay chiều?
Lý do có liên quan đến việc truyền tải.Điện trở trong đường dây tải điện gây ra tổn thất khi dòng điện truyền đi, nhưng tổn thất đó có thể giảm bớt bằng cách tăng hiệu điện thế.Tuy nhiên, rất khó để tạo ra dòng điện một chiều cao áp, vì vậy điện được truyền đi dưới dạng dòng điện xoay chiều và sau đó được máy biến áp chuyển xuống điện áp thấp hơn trước khi cung cấp cho các thiết bị điện qua lưới điện.Sau đó, các thiết bị đó, trong hầu hết các trường hợp, chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều với mạch điện bên trong của chúng để nó có thể được sử dụng.
Phương pháp đo dòng điện
Để đo dòng điện, bạn sẽ cần sử dụng một dụng cụ nhưđồng hồ vạn năng kỹ thuật số.Chức năng khác nhau tùy theo sản phẩm, nhưng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số có thể thực hiện nhiều phép đo khác nhau, không chỉ bao gồm dòng điện mà còn cả điện áp và điện trở.
Khi đo dòng điện bằng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số, bạn phải đặt thiết bị về chức năng hiện tại của nó trước khi thực hiện phép đo.Thiết bị sẽ có một số đơn vị hiển thị, ví dụ như μA, m
A và A, vì vậy bạn sẽ cần chọn phạm vi đo phù hợp nhất với dòng điện mà bạn đang đo.
Khi đo dòng điện, hãy kết nối đầu cực âm với ổ cắm COM và đầu cực dương với ổ cắm A trên thiết bị sao cho đồng hồ vạn năng mắc nối tiếp với mạch.
