Nguồn điện, dòng điện

Dòng điện là gì:

Dòng điện là sự di chuyển của các hạt electron qua các dây dẫn và thành phần trong mạch điện. Nó biểu thị tốc độ và lượng điện tích của các hạt electron trong dòng điện. Khi dòng điện chạy qua một vật dẫn, ta nói rằng vật dẫn đó có dòng điện. Trong các mạch sử dụng dây dẫn kim loại, các hạt electron tạo thành dòng điện.

Nguồn điện là gì:

Đây là nơi cung cấp nguồn điện liên tục cho các thiết bị sử dụng điện trong các hoạt động hàng ngày như sản xuất nông nghiệp, công nghiệp và nghiên cứu khoa học.

Dòng điện không phải là nguồn điện mà là một dạng truyền tải năng lượng điện. Nguồn điện thường là nguồn cung cấp năng lượng để tạo ra dòng điện, như các nguồn điện hóa học (pin), nguồn điện từ (bộ biến áp), nguồn điện mặt trời (pin năng lượng mặt trời), nguồn điện từ động (động cơ điện) và nguồn điện lưới (mạng điện quốc gia). Dòng điện được tạo ra từ nguồn điện và được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện như đèn, máy móc, điện thoại, và nhiều thiết bị khác.

Đặc điểm chung của nguồn điện:

Nguồn điện là một nguồn cung cấp dòng điện để hoạt động các thiết bị điện. Mỗi nguồn điện thường có hai cực, đó là cực âm (-) và cực dương (+).

Ví dụ: Ổ cắm điện, máy phát điện, pin mặt trời, bình ắc quy…

Tác dụng của nguồn điện:

Ngoài việc cung cấp điện, nguồn điện còn có vai trò tạo ra và duy trì sự chênh lệch điện thế (hiệu điện thế) giữa hai đầu mạch điện.

Nguồn điện còn được gọi là bộ chuyển đổi năng lượng điện. Một số nguồn điện là các thiết bị độc lập, trong khi một số khác tích hợp sẵn thiết bị tải mà nó cấp nguồn.

Nguyên lí hoạt động nguồn điện:

Nguồn điện có hai cực âm và dương. Khi kết nối nguồn điện vào mạch điện với dây dẫn kim loại, dòng electron tự do di chuyển theo hướng từ cực âm của nguồn điện về phía cực dương. Đồng thời, sự kết hợp giữa các điện tích dương tại cực dương của nguồn điện và dòng electron tạo thành nguyên tử trung hòa điện.

Đồng thời, trong nguồn điện, xuất hiện một lực sinh công dịch chuyển các điện tích âm về cực âm và các điện tích dương về cực dương, tạo ra sự chênh lệch giữa hai cực của nguồn điện.

Sau mỗi lần dịch chuyển điện tích âm từ cực dương về cực âm, nguồn điện tiêu tốn năng lượng cho đến khi không còn năng lượng, lúc đó điện thế giữa hai cực nguồn điện cân bằng, và dòng điện không còn dòng chảy của các điện tích.

Công dụng của nguồn điện:

• Cung cấp dòng điện: Nguồn điện có khả năng cung cấp dòng điện để vận hành các thiết bị sử dụng điện. Đây là chức năng cơ bản của nguồn điện, đảm bảo các thiết bị nhận được nguồn năng lượng điện cần thiết để hoạt động.

• Duy trì hiệu điện thế: Nguồn điện có khả năng duy trì sự chênh lệch điện thế (hiệu điện thế) giữa hai đầu mạch điện. Điện thế là sự chênh lệch về điện áp giữa các điểm trong mạch điện, và nguồn điện đảm bảo duy trì điện thế cần thiết để các thiết bị hoạt động một cách ổn định.

• Chuyển đổi năng lượng điện: Nguồn điện cũng được gọi là chuyển đổi năng lượng điện, vì nó có khả năng chuyển đổi năng lượng điện từ nguồn vào các thiết bị tải. Nguồn điện có thể điều chỉnh và cung cấp nguồn điện theo yêu cầu của các thiết bị khác nhau.

Phân loại nguồn điện:

• Nguồn điện 1 chiều (DC): Đây là nguồn cung cấp cho dòng điện 2 chiều. Ở nguồn điện này bao gồm 1 chiều có cực âm và cực dương, không bị biến đổi theo thời gian. Chẳng hạn như: Máy phát điện 1 chiều, pin…

• Nguồn điện xoay chiều (AC): Là nguồn cung cấp dòng điện xoay chiều. Nó cũng có cực âm và cực dương, biến đổi theo thời gian tuy nhiên không cố định như nguồn điện 1 chiều. Ở những thời điểm khác nhau thì một cực có thể đóng vai trò cực âm lại có lúc đóng vai trò cực dương. Hay nói cách khác, tại thời điểm t1 cực này đóng vai trò là cực dương nhưng tại thời điểm t2 lại là cực âm.

• Nguồn điện 3 pha: Nguồn điện 3 pha bao gồm 4 pha nóng và 1 pha lạnh. Nguồn điện này thường dùng cho các xí nghiệp, nhà máy lớn nhằm chạy động cơ có công suất cực đại điển hình như: Máy sát gạo, máy lạnh và mô tơ điện công suất lớn.