Bài viết về |
Điện từ học |
---|
|
Tĩnh điện[hiện] |
Tĩnh từ[hiện] |
Điện động[hiện] |
Mạch điện[ẩn]
|
Phát biểu hiệp phương sai[hiện] |
Các nhà khoa học[hiện]
|
Dòng điện xoay chiều là loại dòng điện có hướng và cường độ thay đổi theo chu kỳ, thường biến thiên theo một quy luật đều đặn. Dòng điện này thường được sinh ra từ các máy phát điện xoay chiều hoặc từ việc chuyển đổi điện một chiều qua các bộ nghịch lưu sử dụng thyristor.
Trong lĩnh vực kỹ thuật điện, điện xoay chiều được viết tắt là AC (viết tắt của Alternating Current) và được ký hiệu bằng ký hiệu ~ (dấu ngã, biểu thị sóng hình sin).
Trong các mạch điện tử, sóng hình sin thường được dùng để biểu thị điện xoay chiều, vì sóng sin là dạng sóng tuần hoàn đều đặn.
Hệ thống truyền tải và phân phối điện
Chu kỳ và tần số của điện xoay chiều
Chu kỳ của dòng điện xoay chiều, ký hiệu T, là khoảng thời gian để điện xoay chiều quay lại vị trí ban đầu, tính bằng giây (s).
Tần số (F) biểu thị số lần dòng điện xoay chiều lặp lại trạng thái cũ trong một giây, đo bằng Hertz (Hz).
Công thức tính tần số: F = 1/T
Hệ thống lưu trữ điện dự phòng
Công thức tính điện áp xoay chiều
Dòng điện xoay chiều thường đi kèm với điện áp xoay chiều. Điện áp xoay chiều, ký hiệu là v, có thể được biểu diễn bằng một hàm thời gian theo phương trình dưới đây:
Trong đó:
- là điện áp cực đại (đơn vị: volt),
- là tần số góc (đơn vị: radian trên giây)
- Tần số góc liên quan đến tần số thực tế, (đơn vị: hertz), thể hiện số chu kỳ trong một giây, được tính theo công thức .
- là thời gian (đơn vị: giây).
Giá trị điện áp cực-đến-cực của dòng điện xoay chiều được xác định bằng sự khác biệt giữa đỉnh cực dương và đỉnh cực âm. Vì điện áp của dao động từ +1 đến −1, điện áp xoay chiều cũng biến thiên giữa hai giá trị là và . Điện áp cực-đến-cực, ký hiệu hoặc , được tính bằng .
Lịch sử
Dòng điện xoay chiều bắt đầu được phát minh sau khi khám phá ra hiện tượng cảm ứng điện từ.
Sản phẩm đầu tiên của dòng điện xoay chiều thuộc về nhà khoa học người Anh Michael Faraday và nhà phát minh người Pháp Hippolyte Pixii.
Vào năm 1882, James Gordon, một thợ điện người Anh, đã chế tạo một máy phát điện hai pha quy mô lớn. Cùng lúc đó, Lord Kelvin và Sebastian Ziani de Ferranti đã phát triển một máy phát điện trước đó, hoạt động ở tần số từ 100 Hz đến 300 Hz.
Năm 1891, Nikola Tesla đã được cấp bằng sáng chế cho một loại máy phát điện.
Sau năm 1891, các máy phát điện đa năng bắt đầu được sử dụng để cung cấp dòng điện. Tần số dòng điện xoay chiều của các máy phát điện lúc này, cùng với động cơ đốt và mạch điện, đã được thiết kế từ 16 Hz đến 100 Hz.
Theo quy luật cảm ứng điện từ, khi từ trường xung quanh một dây dẫn thay đổi, sẽ xuất hiện dòng điện trong dây dẫn đó. Thường thì, một nam châm quay gọi là rotor, và một cuộn dây cố định quấn quanh một lõi sắt gọi là stator, được sử dụng để tạo ra dòng điện khi nó di chuyển qua từ trường. Thiết bị cơ bản dùng để sản xuất điện liên tục gọi là máy phát điện.