Điện xoay chiều

Đối với các định nghĩa khác, xem AC.

Bài viết về
Điện từ học
Điện Từ học Lịch sử Giáo trình
Tĩnh điện Chất cách điện Chất dẫn điện Cảm ứng tĩnh điện Điện ma sát Điện thông Điện thế Điện trường Điện tích Định luật Coulomb Định luật Gauss Độ điện thẩm Mômen lưỡng cực điện Mật độ phân cực Mật độ điện tích Phóng tĩnh điện Thế năng điện
Tĩnh từ Định luật Ampère Định luật Biot–Savart Định luật Gauss cho từ trường Độ từ thẩm Lực từ động Mômen lưỡng cực từ Quy tắc bàn tay phải Từ hóa Từ thông Từ thế vectơ Từ thế vô hướng Từ trường
Điện động Bức xạ điện từ Cảm ứng điện từ Dòng điện Foucault Dòng điện dịch chuyển Định luật Faraday Định luật Lenz Lực Lorentz Mô tả toán học của trường điện từ Phương trình Jefimenko Phương trình London Phương trình Maxwell Tenxơ ứng suất Maxwell Thế Liénard–Wiechert Trường điện từ Vectơ Poynting Xung điện từ
Mạch điện Bộ cộng hưởng Dòng điện Dòng điện một chiều Dòng điện xoay chiều Điện dung Điện phân Điện trở Định luật Ohm Gia nhiệt Joule Hiện tượng tự cảm Hiệu điện thế Lực điện động Mạch nối tiếp Mạch song song Mật độ dòng điện Ống dẫn sóng điện từ Trở kháng
Phát biểu hiệp phương sai Tenxơ điện từ (tenxơ ứng suất–năng lượng) Dòng bốn chiều Thế điện từ bốn chiều
Các nhà khoa học Ampère Biot Coulomb Davy Einstein Faraday Fizeau Gauss Heaviside Henry Hertz Joule Lenz Lorentz Maxwell Ørsted Ohm Ritchie Savart Singer Tesla Volta Weber
x t s

Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều biến thiên tuần hoàn và cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian, những thay đổi này thường tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định. Dòng điện xoay chiều thường được tạo ra từ các máy phát điện xoay chiều hoặc được biến đổi từ nguồn điện một chiều bởi một mạch điện tử thường gọi là bộ nghịch lưu dùng các thyristor.

Trong kỹ thuật điện, nguồn xoay chiều được viết tắt tiếng Anh là AC (viết tắt của Alternating Current)^[1][2] và được ký hiệu bởi hình ~ (dấu ngã - tượng trưng cho dạng sóng hình sin).

Trong mạch điện điện tử, sóng sin được dùng để ám chỉ điện xoay chiều đặt trên những linh kiện điện tử vì sóng Sin là một dạng sóng tuần hoàn điều hòa.

So sánh điện 1 chiều và điện xoay chiều.

Truyền tải và phân phối điện năng

Chu kỳ và tần số của dòng điện xoay chiều

Chu kỳ của dòng điện xoay chiều ký hiệu là T là khoảng thời gian mà điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ, chu kỳ được tính bằng giây (s)

Tần số (F) là số lần lặp lại trang thái cũ của dòng điện xoay chiều trong một giây (đơn vị là Hz)

Công thức: F = 1/T

Lưu trữ điện dự phòng

Bài chi tiết: UPS

Công thức cho điện áp AC

Dòng điện xoay chiều được đi kèm (hoặc gây ra) bởi điện áp xoay chiều. Một điện áp xoay chiều, ký hiệu là v, có thể được mô tả bằng một hàm của thời gian theo phương trình sau:

${\displaystyle v(t)=V_{\mathrm {peak} }\cdot \sin(\omega t)}$

Trong đó:

• ${\displaystyle \displaystyle V_{\rm {peak}}}$là điện áp đỉnh cực hay cực đại (đơn vị: volt),
• ${\displaystyle \displaystyle \omega }$ là tần số góc (đơn vị: radian trên giây)
  • Tần số góc có liên hệ với tần số vật lý, ${\displaystyle \displaystyle f}$ (đơn vị: hertz), thể hiện số chu kỳ thực hiện được trong một đơn vị thời gian, được tính bằng công thức ${\displaystyle \displaystyle \omega =2\pi f}$.
• ${\displaystyle \displaystyle t}$ là thời gian (đơn vị: giây).

Giá trị cực-đến-cực (peak-to-peak) của điện áp dòng AC được định nghĩa là chênh lệch giữa đỉnh cực dương và đỉnh cực âm. Vì giá trị cực đại của ${\displaystyle \sin(x)}$là +1 và giá trị cực tiểu là −1. Điện áp dòng AC cũng dao động giữa hai giá trị là ${\displaystyle +V_{\rm {peak}}}$và ${\displaystyle -V_{\rm {peak}}}$. Điện áp cực-đến-cực, thường được viết là ${\displaystyle V_{\rm {pp}}}$hoặc ${\displaystyle V_{\rm {P-P}}}$, do vậy được tính bằng ${\displaystyle V_{\rm {peak}}-(-V_{\rm {peak}})=2V_{\rm {peak}}}$.

Lịch sử

Sau khi phát hiện ra cảm ứng điện từ, thì đó là lúc dòng điện xoay chiều được ra đời.

Và dòng điện xoay chiều là sản phẩm đầu tay của một người nước Anh tên Michael Faraday và nhà văn Pháp Hippolyte Pixii.

Năm 1882, thợ điện người Anh - James Gordon, là người đã chế tạo máy phát điện hai pha lớn. Còn Lord Kelvin và Sebastian Ziani de Ferranti thì đã phát triển một máy phát điện sớm hơn ở tần số từ 100 Hz đến 300 Hz.

Năm 1891, Nikola Tesla giành được bằng sáng chế cho một máy phát điện.

Sau năm 1891, máy phát điện đa năng được sử dụng để cung cấp dòng điện, và tần số dòng điện xoay chiều của máy phát điện, kế đến động cơ đốt và mạch điện được thiết kế từ 16 Hz đến 100 Hz.

Theo luật cảm ứng điện từ, khi từ trường xung quanh dây dẫn thay đổi, dòng điện gây ra sẽ được tạo trong dây dẫn. Thông thường, một nam châm quay được gọi là rotor, và một nhóm dây dẫn cố định cuộn tròn trong một cuộn dây trên một lõi sắt, gọi là stator. Đó là lúc để tạo ra dòng điện khi vượt qua từ trường. Máy móc luân phiên tạo điện cơ bản được gọi là máy phát điện.

Xem thêm

• Điện một chiều
• Công suất điện xoay chiều

Tham khảo

1. N. N. Bhargava & D. C. Kulshreshtha (1983). Basic Electronics & Linear Circuits. Tata McGraw-Hill Education. tr. 90. ISBN 978-0-07-451965-3.
2. National Electric Light Association (1915). Electrical meterman's handbook. Trow Press. tr. 81.