Cường độ dòng điện là gì? Đơn vị, công thức tính, dụng cụ đo

Cường độ dòng điện là một thuật ngữ không thể thiếu khi nhắc đến dòng điện. Đại lượng này cho biết độ mạnh yếu của dòng điện chạy trong mạch điện. Vậy cường độ dòng điện là gì? Làm sao để đo được cường độ dòng điện? Hãy theo dõi tất cả các thông tin về đại lượng này ở bài viết hôm nay nhé.

Cường độ dòng điện là gì?

Nó là một đại lượng vật lý đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện cũng như số lượng điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn tính trong một đơn vị thời gian nhất định. Dòng điện càng mạnh thì cường độ dòng điện càng lớn. Ngược lại, dòng điện càng yếu thì cường độ dòng điện càng nhỏ.

Cường độ dòng điện trung bình trong một khoảng thời gian Δt được định nghĩa bằng thương số giữa điện lượng chuyển qua bề mặt tiết diện dây dẫn được xét trong khoảng thời gian đó và khoảng thời gian đang xét.

Đơn vị đo cường độ dòng điện

Đơn vị của cường độ dòng điện là ampe, được ký hiệu là A. Đây là đơn vị đo cường độ dòng điện chuẩn theo hệ SI. Nó được đặt theo tên nhà Vật lí và Toán học người Pháp là André Marie Ampère.

Theo đó, 1 Ampe sẽ tương ứng với dòng chuyển động của 6,24150948. 1018 điện tử E trên giây qua một diện tích dây dẫn.

Ý nghĩa của cường độ dòng điện là gì?

– Biết được độ mạnh, yếu của cường độ dòng điện sẽ giúp người dùng lựa chọn và sử dụng thiết bị sao cho phù hợp. Nhờ đó, thiết bị điện được duy trì độ bền và sự an toàn khi sử dụng.

– Đảm bảo an toàn cho con người: Khi cường độ dòng điện vượt quá mức cho phép của thiết bị điện, hiện tượng cháy nổ, phóng điện… có thể xảy ra. Lúc này, cường độ dòng điện sẽ đóng vai trò cảnh báo mức độ nguy hiểm, để người dùng kịp thời có biện pháp phòng tránh.

Phân loại cường độ dòng điện

1. Cường độ dòng điện dân dụng

Loại này chính là cường độ dòng điện một chiều, được kí hiệu là DC (Direct Current). Trong kỹ thuật điện, DC là dòng dịch chuyển cùng hướng của các hạt mang điện phía bên trong môi trường dẫn điện, ví dụ như dây dẫn và nó sẽ không thay đổi hướng.

Cường độ dòng điện của dòng DC có thể điều chỉnh tăng hoặc giảm. Nhưng chiều dịch chuyển thì không thể thay đổi được. Bởi nó luôn đi theo một chiều từ chiều dương (+) sang âm (-).

Một số nguồn tạo ra dòng điện một chiều là pin, ắc quy, năng lượng mặt trời… Ngoài ra, chúng ta cũng có thể biến đổi qua lại giữa nguồn điện một chiều với nguồn điện xoay chiều nhờ việc sử dụng những mạch điện đặc thù.

Các đo cường độ dòng điện một chiều

Hiện nay, để đo dòng điện một chiều, người ta sử dụng đồng hồ vạn năng kim. Quy trình đo cường độ dòng điện là gì được thực hiện với các bước như sau:

Bước 1: Cắm que đen của dây đo vào đầu COM, que đỏ thì cắm vào dấu “+” trên đồng hồ để liên kết với dòng điện.

Bước 2: Đặt chuyển mạch của đồng hồ vạn năng nằm trong thang DC.A – 250mA.

Bước 3: Ngắt kết nối nguồn điện của các mạch thí nghiệm cần đo.

Bước 4: Tiến hành kết nối que màu đỏ của đồng hồ vạn năng vào phần cực dương. Que đen vào phần cực âm theo chiều của dòng điện chạy qua mạch. Sau đó mắc đồng hồ nối với mạch thí nghiệm cần đo.

Bước 5: Bật nguồn điện cho mạch thí nghiệm.

Bước 6: Xác định kết quả đo trên đồng hồ.

2. Cường độ dòng điện xoay chiều

Không giống như dòng điện dân dụng một chiều, dòng điện xoay chiều được ký hiệu là AC – Alternating Current. Nó là dòng điện có chiều và cường độ có thể biến đổi tuần hoàn theo các chu kì thời gian nhất định. Đây cũng chính là dòng điện chạy trong hệ thống điện lưới mà chúng ta đang sử dụng hàng ngày.

Chu kỳ của dòng điện AC là khoảng thời gian để dòng điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ, nó được ký hiệu là T. Còn F là tần số của dòng điện xoay chiều, nó là sự nghịch đảo của chu kì dòng điện xoay chiều.

Nguồn phát dòng điện xoay chiều là máy phát điện xoay chiều tại các nhà máy điện. Hoặc nó được biến đổi qua lại giữa dòng điện một chiều với dòng điện xoay chiều nhờ những mạch điện đặc thù.

Cách đo cường độ dòng điện xoay chiều

Để đo cường độ dòng điện xoay chiều bằng ampe kế, bạn cần thực hiện như sau:

Bước 1: Lựa chọn ampe kế có giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất phù hợp.

Bước 2: Cắm que đo màu đen vào đầu COM (-), que đỏ vào lỗ (A) nếu đo dòng lớn, lỗ (mA) nếu đo dòng nhỏ

Bước 3: Điều chỉnh thang đo và dòng điện thành Ac

Bước 4: Nối que đo màu đỏ về phía cực dương, que đen về phía cực ấm theo chiều của dòng điện trong mạch

Bước 5: Quan sát và đọc kết quả trên màn hình

Bài viết liên quan có thể bạn quan tâm

• Cách thay, tháo lắp bình ắc quy ô tô đơn giản bằng đồng hồ vạn năng
• Hướng dẫn cách thay cầu chì cho đồng hồ vạn năng

Công thức tính cường độ dòng điện

Đại lượng cường độ dòng điện là gì này có nhiều công thức tính như sau:

– Công thức để tính cường độ dòng điện của dòng điện không đổi:

Itb=ΔQ/Δt

Trong đó:

• Itb: là cường độ dòng điện trung bình chạy qua dây dẫn (A).
• ΔQ: là điện lượng chuyển qua bề mặt dây dẫn được xét trong khoảng thời gian Δt (C).
• Δt là khoảng thời gian được xét (s).

– Công thức tính cường độ dòng điện trong hệ đo lường chuẩn quốc tế SI:

I = Q/t= (q1+q2+q3+…+qn)/t

– Công thức tính cường độ dòng điện theo định luật ôm

I = U / R

Trong đó:

• I là cường độ dòng điện (A)
• U là hiệu điện thế (V)
• R là điện trở (Ω)

– Công thức tính cường độ dòng điện trong đoạn mạch theo định luật ôm

Mắc nối tiếp: I = I1 = I2 = … = In

Mắc song song: I = I1 + I2 + … + In

– Công thức tính cường độ dòng điện hiệu dụng

I=I0/√2

Trong đó:

• I là cường độ dòng điện hiệu dụng (A)
• I0 là cường độ dòng điện cực đại (A)

– Công thức tính cường độ dòng điện bão hòa

I = n.e

Trong đó n là số electron và e là điện tích electron.

– Công thức tính cường độ dòng điện 3 pha

I = P/(√3 x U x cosφ  x hiệu suất)

Trong đó I là cường độ dòng điện, P là công suất động cơ và U là điện áp sử dụng.

Dụng cụ đo cường độ dòng điện là gì?

Hiện nay, có nhiều thiết bị được sử dụng để đo kiểm cường độ dòng điện. Những sản phẩm này đều được tích hợp nhiều chức năng và mẫu mã khác nhau. Sau đây sẽ là 3 thiết bị phổ biến thường dùng để đo đại lượng này.

Ampe kìm

Nó là thiết bị dùng để đo cường độ dòng điện của một thiết bị điện. Cách sử dụng là kẹp ampe kìm vào 1 dây cấp nguồn cho thiết bị điện và cường độ dòng điện (I) sẽ hiện lên màn hình của ampe kìm.

Ampe kế

Ampe kế là cũng được xem là một thiết bị chuyên dụng dùng để đo độ mạnh, yếu của dòng điện. Trên bề mặt của ampe kế có đơn vị đo là Ampe (A) hoặc Miliampe (mA).

Mỗi ampe kế có một giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất khác nhau. Thường một số Ampe kế có độ chia nhỏ nhất chỉ từ 0.5 mA.

Trên thiết bị này có các chốt ghi dấu (+) hiển thị theo chiều dương và dấu (–) hiển thị chốt âm. Đây là điểm để phân biệt 2 chốt và lắp dây cho phù hợp. Phía dưới thiết bị có nút điều chỉnh để có thể đưa Ampe kế về số 0.

Đồng hồ vạn năng

Nếu nói về dụng cụ đo điện mà bỏ qua Đồng hồ vạn năng quả là một thiếu sót nghiêm trọng. Thiết bị này được dùng để đo dòng điện xoay chiều/một chiều và nhiều chức năng khác nữa.

Nên mua dụng cụ đo cường độ dòng điện ở đâu?

Hiện nay, TKTech là đơn vị cung cấp các thiết bị đo điện uy tín trên thị trường. Với nhiều năm kinh nghiệm, các sản phẩm tại đây luôn được người tiêu dùng lựa chọn sử dụng và hài lòng. Một số sản phẩm thực hiện công việc này có mặt tài cửa hàng chúng tôi có:

Ampe kìm Hioki CM3289 True-RMS, 600V/1000A

Ampe kìm Extech MA620 True RMS 600A

Ampe kìm dòng AC Sanwa DCM60R

Ampe kìm đo dòng Kyoritsu 2200

Ampe kìm Fluke 376

Ampe kìm Fluke 323 True – RMS.

Nếu bạn cũng đang có nhu cầu sử dụng các loại thiết bị đo điện này, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn các sản phẩm chất lượng nhất, giá cả cạnh tranh nhất.

Hy vọng qua bài viết hôm nay, bạn đã hiểu được cường độ dòng điện là gì và cách để đo lường thông số này một cách chính xác, hiệu quả.