SỰ KHÁC NHAU GIỮA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ MỘT CHIỀU? - KHOA HỌC - 2026

Sự khác biệt giữa dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều về cơ bản là ở cách các electron chuyển động trong dây dẫn mang nó. Trong dòng điện xoay chiều là chuyển động dao động, còn trong dòng điện một chiều các electron chỉ chuyển động theo một chiều: từ cực âm sang cực dương.

Nhưng có nhiều điểm khác biệt hơn, từ thế hệ đến hiệu quả sử dụng, an toàn và vận chuyển. Mỗi cái đều có những ưu và nhược điểm, vì vậy việc sử dụng cái này hay cái khác tùy thuộc vào ứng dụng.

	Dòng điện xoay chiều	Dòng điện một chiều
Hướng của dòng điện	Hai chiều (Dao động)	Một chiều (Đồng nhất)
Nguồn	Người thay thế	Pin, ắc quy, máy nổ
Nguồn sức điện động (emf)	Vật dẫn hoặc vật dẫn dao động hoặc quay trong điều kiện có từ trường.	Phản ứng điện hóa bên trong tế bào và pin. Máy phát điện xoay chiều được chuyển mạch hoặc chỉnh lưu có điốt
Tần số hoạt động	Trong các cửa hàng trong nước và công nghiệp 50Hz hoặc 60HZ	0 Hz
Điện áp hoạt động	110 V hoặc 220 V	1,5V; 9V; 12V hoặc 24V
Điện áp truyền xa	Lên đến 380.000 Volts	Không vận chuyển được đường dài vì bị hao hụt nhiều
Amps lưu thông trong động cơ 1 Hp	Một pha 110V 60Hz: 16 amps	Ở 12 volt DC: 100 amps
Dòng điện tối đa trên mỗi Joule tiêu thụ	110V: 0,01 A / J 220V: 0,005 A / J	12V: 0,08 A / J 9V: 0,1 A / J
Các phần tử thụ động trong mạch	Trở kháng: -Resistive -Nhân hóa - Quy nạp	-Sức cản
Lợi thế	Ít tổn thất khi vận chuyển.	Nó an toàn vì nó là điện áp thấp. Lưu trữ trong pin và pin.
Nhược điểm	Không an toàn lắm do điện áp hoạt động cao.	Không vận chuyển được đường dài vì bị hao hụt nhiều
Các ứng dụng	Gia dụng và công nghiệp: máy giặt, tủ lạnh, nhà máy sản xuất.	Thiết bị điện tử xách tay: điện thoại thông minh, máy tính xách tay, đài, đèn pin, đồng hồ.

Dòng điện xoay chiều

Không thể nói đến dòng điện xoay chiều mà không nhắc đến Nikola Tesla (1846-1943), kỹ sư người Serbo-Croatia, người đã phát minh và phát huy nó. Ông là người đã tạo ra nhiều bằng sáng chế nhất cho các ứng dụng, vận chuyển và sử dụng của nó.

Tất cả các bằng sáng chế này đã được người tạo ra nó giao cho công ty Hoa Kỳ Westinghouse Electric Co, để có được nguồn tài chính cần thiết cho các thí nghiệm và dự án của mình.

Những thử nghiệm đầu tiên về dòng điện xoay chiều được thực hiện bởi một trong những người tiên phong chính về điện: Michael Faraday (1791-1867), người đã phát hiện ra cảm ứng điện từ và chế tạo máy phát điện xoay chiều đầu tiên.

Việc truyền tải dòng điện xoay chiều hiệu quả hơn rất nhiều. Nguồn: Pixabay.

Một trong những ứng dụng thực tế đầu tiên của nó vào năm 1855 là liệu pháp điện với dòng điện xoay chiều để kích hoạt sự co cơ. Đối với loại điều trị này, dòng điện xoay chiều vượt trội hơn nhiều so với dòng điện một chiều.

Sau đó vào năm 1876, kỹ sư người Nga Pavel Yáblochkov đã phát minh ra hệ thống chiếu sáng dựa trên đèn hồ quang điện và máy phát điện xoay chiều. Đến năm 1883, công ty Ganz Works của Áo-Hung đã lắp đặt khoảng 50 hệ thống chiếu sáng dòng điện xoay chiều.

Những phát minh của Tesla

Trong số những đóng góp chính của Nicola Tesla cho việc phát triển và sử dụng dòng điện xoay chiều là việc phát minh ra động cơ điện hoạt động với dòng điện xoay chiều, không cần biến đổi thành dòng điện một chiều.

Nikola Tesla cũng đã phát minh ra dòng điện ba pha, để tận dụng tối đa năng lượng trong sản xuất và cơ sở hạ tầng trong việc vận chuyển điện năng. Ngày nay hệ thống này vẫn được sử dụng.

Máy biến áp

Một đóng góp to lớn khác trong sự phát triển của dòng điện xoay chiều là việc phát minh ra máy biến áp. Thiết bị này cho phép tăng điện áp để vận chuyển đường dài và hạ điện áp để sử dụng an toàn hơn trong gia đình và công nghiệp.

Chắc chắn, phát minh này đã làm cho dòng điện xoay chiều trở thành một phương pháp thay thế tốt hơn như một phương pháp phân phối công suất điện so với phương pháp dòng điện một chiều.

Tiền thân của máy biến áp hiện đại là một thiết bị lõi sắt được gọi là "máy phát điện thứ cấp", được trưng bày ở London vào năm 1882 và sau đó là ở Turin, nơi nó được sử dụng để chiếu sáng điện.

Máy biến áp lõi sắt kín đầu tiên, như chúng ta biết ngày nay, được trình bày bởi hai kỹ sư Hungary từ công ty Ganz ở Budapest. Các bằng sáng chế đã được mua bởi Westinghouse Electric Co.

Đặc tính cơ bản của máy biến áp

Đặc điểm cơ bản của máy biến áp là thương số giữa điện áp ra ở V _S thứ cấp và điện áp vào ở sơ cấp V _P bằng thương số giữa số vòng của cuộn thứ cấp V ₂ chia cho số vòng của cuộn sơ cấp số ₁ :

V _S / V _P = N ₂ / N ₁

Chỉ cần chọn tỷ lệ vòng quay thích hợp giữa sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp, có thể đạt được chính xác điện áp đầu ra một cách chính xác và không gây tổn thất điện năng đáng kể.

Sơ đồ máy biến áp. Nguồn: Wikimedia Commons. KundaliniZero

Hệ thống phân phối điện thương mại đầu tiên sử dụng máy biến áp được khánh thành ở bang Massachusetts, Hoa Kỳ, vào năm 1886.

Nhưng châu Âu đang theo kịp tốc độ phát triển điện, vì trong cùng năm đó, một đường dây tải điện dựa trên máy biến áp mới được phát minh đã được lắp đặt ở Cerchi, Ý, truyền tải dòng điện xoay chiều trên khoảng cách 30 km với điện áp hiệu dụng 2000 volt. .

Máy biến áp không chỉ là một cuộc cách mạng trong lĩnh vực truyền tải điện năng. Cũng trong lĩnh vực công nghiệp ô tô, khi nó được Ford Motor Company sử dụng trong hệ thống cuộn dây đánh lửa của bugi Ford Model T.

Dòng điện một chiều

Dòng điện một chiều được tạo ra vào năm 1800 thông qua việc phát minh ra cọc điện áp, được đặt tên như vậy vì người phát minh ra nó là nhà vật lý người Ý Alessandro Volta, sống từ năm 1745 đến năm 1827.

Mặc dù nguồn gốc của dòng điện vẫn chưa được hiểu rõ, nhưng nhà vật lý người Pháp André Marie Ampere (1775-1836), đã xác định được hai cực trong tế bào điện thế và phỏng đoán rằng dòng điện chạy từ cực dương sang cực âm.

Ngày nay quy ước này vẫn được sử dụng, mặc dù người ta biết rằng hạt mang điện là các electron đi ngược chiều từ cực âm sang cực dương.

Hình 4. Dòng điện một chiều được lưu trữ thuận tiện và tiện lợi trong pin. (pix ·)

Nhà phát minh người Pháp Hippolyte Pixii (1808–1835) đã chế tạo một máy phát điện bao gồm một vòng dây hoặc vòng dây quay xung quanh một nam châm, lưu ý rằng cứ mỗi nửa vòng quay thì dòng điện lại đổi chiều.

Theo gợi ý của Ampere, nhà phát minh đã thêm một cổ góp và do đó máy phát điện một chiều hoặc máy phát điện một chiều đầu tiên được tạo ra.

Về hệ thống chiếu sáng điện, từ năm 1870 đến năm 1880 sử dụng đèn hồ quang điện yêu cầu điện áp cao, dòng điện một chiều hoặc một chiều.

Như đã biết, điện áp cao rất không an toàn khi sử dụng trong gia đình. Với ý nghĩa này, nhà phát minh người Mỹ Thomas Alva Edison (1847-1931) đã làm cho việc sử dụng điện cho mục đích chiếu sáng an toàn hơn và mang tính thương mại hơn. Edison hoàn thiện bóng đèn sợi đốt vào năm 1880 và mang lại lợi nhuận.

Cuộc chiến của các dòng điện: AC vs DC

Cũng như Nikola Tesla là người thúc đẩy dòng điện xoay chiều, Thomas Alva Edison là người thúc đẩy dòng điện một chiều vì ông coi nó an toàn hơn.

Thậm chí để không khuyến khích việc sử dụng dòng điện xoay chiều cho mục đích thương mại, Edison đã phát minh ra ghế điện xoay chiều, để công chúng hiểu được sự nguy hiểm của nó đối với tính mạng con người.

Ban đầu, Nikola Tesla làm việc tại công ty điện lực Edison Electric và có nhiều đóng góp khác nhau để cải tiến máy phát điện một chiều.

Hình 5. Từ phải sang trái Henry Ford, Thomas Edison, Tổng thống Hoa Kỳ Warren G. Harding, và Harvey S. Firestone, 1921, qua Wikimedia Commons.

Nhưng vì Tesla đã bị thuyết phục về lợi thế của dòng điện xoay chiều từ quan điểm vận chuyển và phân phối của mình, nên không mất nhiều thời gian để những khác biệt với Edison đưa hai cá tính mạnh mẽ này vào xung đột. Do đó đã bắt đầu cuộc chiến của các dòng điện: AC vs. DC.

Những ưu điểm của việc truyền tải dòng điện xoay chiều và hệ thống phân phối dòng điện xoay chiều đầu tiên ở các thành phố vào năm 1891 đã khiến Edison, người kiên quyết tiếp tục ủng hộ dòng điện một chiều, mất chức chủ tịch và chỉ đạo của công ty mà ông đã thành lập. được gọi là công ty General Electric.

Nikola Tesla cũng không thắng trong cuộc chiến này, vì cuối cùng George Westinghouse và các cổ đông của công ty ông đã trở thành triệu phú. Tesla, người bị ám ảnh bởi ý tưởng truyền năng lượng điện qua một khoảng cách xa mà không cần dây dẫn, cuối cùng đã trở nên nghèo nàn và bị lãng quên.

Dòng điện một chiều điện áp cao

Ý tưởng sử dụng dòng điện một chiều để phân phối điện đường dài vẫn chưa bị loại bỏ hoàn toàn, vì các hệ thống như vậy đã được phát triển vào những năm 1950.

Ngày nay, cáp ngầm dài nhất thế giới để vận chuyển năng lượng điện, cáp NorNed, nối Na Uy với Hà Lan, sử dụng dòng điện một chiều 450 nghìn vôn.

Hình 6. Tuyến cáp ngầm NorNed giữa Hà Lan và Na Uy, mang dòng điện một chiều qua Biển Bắc. Nguồn: Wikimedia Commons.Michiel1972

Việc sử dụng dòng điện xoay chiều cho cáp ngầm là không phù hợp vì nước biển là chất dẫn điện tuyệt vời và cáp ngầm dòng điện xoay chiều tạo ra dòng xoáy trong nước mặn. Điều này sẽ gây ra tổn thất lớn về năng lượng điện muốn truyền đi.

Ngày nay, dòng điện một chiều điện áp cao cũng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho tàu điện bằng đường ray.

Người giới thiệu

1. Agarwal, T. (2015). ProCus. Lấy từ Sự khác biệt giữa Dòng điện AC và Dòng điện DC: elprocus.com
2. (2017). Khác biệt. Thu được từ AC vs. DC (Dòng điện xoay chiều so với Dòng điện một chiều): diffen.com
3. Earley, E. (2017). Kỹ thuật Trường học. Lấy từ Sự khác biệt giữa AC và DC là gì ?: engineering.mit.edu
4. Khatri, I. (ngày 19 tháng 1 năm 2015). Quora. Lấy từ Sự khác biệt giữa dòng AC và DC là gì ?: quora.com
5. (2017). Điện tử SparkFun. Thu được từ Dòng điện xoay chiều (AC) vs. Dòng điện một chiều (DC): learn.sparkfun.com.
6. Wikipedia. Dòng điện xoay chiều. Phục hồi từ: es.wikipedia.com
7. Wikipedia. DC. Được phục hồi từ: es. wikipedia.com
8. Wikipedia. Cáp NorNed. Được phục hồi từ: es. wikipedia.com