Cường độ dòng điện là một khái niệm phổ biến và cơ bản trong vật lý. Cường độ dòng điện là gì, ký hiệu ra sao, công thức tính như thế nào, có những ứng dụng gì?.
Mục Lục
1. Cường độ dòng điện là gì?
Cường độ dòng điện hiểu đơn giản như đúng tên gọi của nó, là đại lượng biểu thị độ mạnh yếu của dòng điện. Hay hiểu một cách bản chất hơn thì cường độ dòng điện đặc trưng cho số lượng tương đốii các điện tích đi qua tiết diện của vật dẫn trong một khoảng thời gian xác định (thường là 1 giây).
Cường độ dòng điện được chia làm hai loại. Thứ nhất, cường độ dòng điện không đổi là cường độ dòng điện có giá trị bất biến theo thời gian khi đi qua vật dẫn. Còn cường độ dòng điện hiệu dụng là đại lượng có giá trị bằng cường độ dòng điện không đổi, sao cho trong dòng điện xoay chiều, dòng điện đi qua cùng một điện trở có công suất tiêu thụ như nhau.
2. Ký hiệu của cường độ dòng điện là gì?
Cường độ dòng điện có ký hiệu là I.
Đơn vị tính là Ampe (đặt theo tên của nhà vật lý học André Marie Ampère người Pháp. Ngoài ra, người ta cũng thường sử dụng đơn vị miliampe (kí hiệu mA) để đo cường độ dòng điện. 1A = 1000mA.
Cường độ dòng điện là gì?
>>>>Xem thêm:Điện 3 pha là gì? Lý thuyết cơ bản về mạch điện xoay chiều 3 pha
Dụng cụ đo cường độ dòng điện phổ biến nhất hiện nay là ampe kế.
Công thức tính cường độ dòng điện là I= Qt.
Trong đó Q là điện lượng đi qua vật dẫn, đơn vị là C. Kí hiệu t là thời gian điện lượng đi qua vật dẫn, đơn vị là s (giây).
Công thức tính cường độ dòng điện hiệu dụng là I= I02.
Trong đó, I0 là cường độ dòng điện cực đại.
3. Ứng dụng của cường độ dòng điện
-
Duy trì độ bền và an toàn cho thiết bị điện
Mỗi thiết bị điện đều có hạn mức cường độ dòng điện chạy qua khác nhau để đảm bảo được độ bền và độ an toàn. Lúc này, nếu biết được độ mạnh yếu của dòng điện, ta sẽ có cách để duy trì dòng điện ổn định, đúng giới hạn cho phép.
Thông thường, để kiểm soát cường độ dòng điện, người ta thường lắp đặt aptomat hoặc ổn áp. Thiết bị này có tác dụng đo cường độ dòng điện và tự động ngắt điện khi quá tải hoặc có hiện tượng cháy chập.
Ngoài ra, chọn dây dẫn điện phù hợp cũng là tiết kiệm điện năng và đảm bảo các thiết bị điện hoạt động hoàn hảo.
Ví dụ, khi sử dụng điều hòa có công suất 24.000Btu, nên dùng loại dây đôi có kích thước 4mm và kèm với ổn áp 5kVA.
Mỗi thiết bị điện có cường độ dòng điện giới hạn để hoạt động hiệu quả
>>>>Xem thêm: Những cách đo cường độ dòng điện
-
Đảm bảo sức khỏe và tính mạng cho con người
Trong quá trình sử dụng điện, cường độ dòng điện quá lớn có thể dẫn đến các hiện tượng như điện giật, phóng điện, nổ điện… Nếu dòng điện trực tiếp chạy qua cơ thể người, chúng có thể gây ra một số tác hại như tổn thương cơ bắp, tim, hệ tuần hoàn, cơ quan hô hấp…
3 mức độ dòng điện gây kích thích là dòng điện cảm giác, dòng điện co giật và dòng điện rung tim. Dòng điện cảm giác có cường độ là 0.5mA, tuy con người có thể cảm nhận được nhưng chưa gây ra nguy hiểm. Dòng điện co giật có cường độ là 10mA, gây ra hiện tượng co giật nhưng vẫn cho nạn nhân có khả năng buông tay khỏi vật mang điện. Dòng điện rung tim có cường độ cao hơn và gây ra cơn rung tim.
Theo thực nghiệm, khi cường độ dòng điện lên tới mức 20 – 25mA đối với điện xoay chiều và 50 – 80mA đối với điện một chiều thì đã có thể gây nguy hiểm cho con người. Việc thở sẽ gặp khó khăn, tim đập nhanh hơn, bắp thịt bị co rút lại. Khi tiếp xúc với dòng điện trên 100mA, tính mạng con người sẽ bị đe dọa, nguy cơ tử vong rất cao.
Lúc này cường độ dòng điện đóng vai trò cảnh báo mức độ nguy hiểm có thể gặp phải để mọi người tránh và có biện pháp xử lý kịp thời. Trị số dòng điện xoay chiều 50 – 60Hz an toàn là 10mA.
Như vậy, cường độ dòng điện là một khái niệm vật lý được ứng dụng hiệu quả trong việc đảm bảo các thiết bị điện và sức khỏe con người được an toàn nhất. Mỗi người cần trang bị cho mình kiến thức về cường độ dòng điện để tránh được những rủi ro không đáng có.
