ĐIỆN ĐỘNG: CÁCH NÓ ĐƯỢC SẢN XUẤT, CÁC LOẠI, VÍ DỤ - VẬT LÝ - 2025

Các sức mạnh năng động , tốt hơn được gọi là tương ứng với dòng điện với dòng chảy của các electron qua một dây dẫn điện. Nói chung dòng chảy này bắt nguồn do sự khác biệt về điện thế. Nguồn điện có thể là hóa chất (pin) và cơ điện (ví dụ máy phát thủy lực).

Các chất dẫn điện có thể ở thể rắn, lỏng hoặc khí, vì sự chuyển động của các electron xảy ra qua bất kỳ môi trường nào, tùy thuộc vào điện trở của nó đối với độ dẫn điện.

Nó được sản xuất như thế nào?

Không nghi ngờ gì nữa, thực tế là dòng điện gắn liền với động lực bao hàm sự chuyển động. Do đó, hiện tượng này được nghiên cứu thông qua ngành vật lý gọi là điện động lực học.

Như đã đề cập trước đây, sự chuyển động của các electron là do sự khác biệt về hiệu điện thế (hiệu điện thế) giữa hai điểm, chúng phải được liên kết bởi một vật liệu dẫn điện.

Điều này dẫn đến sự hiện diện của một điện trường, đến lượt nó, tạo ra dòng điện chạy qua hệ thống.

Để các êlectron vận động thì chúng phải rời khỏi hạt nhân nguyên tử một điện tích cân bằng, ở đó có êlectron tự do sinh ra. Chúng được gọi là các hạt điện tích di động và là những gì tạo ra dòng điện có thể có dưới tác dụng của điện trường.

Điện trường có thể xảy ra nhờ các cơ chế tạo điện cơ, nhiệt điện, thủy lực hoặc các tế bào điện hóa, chẳng hạn như pin cho xe cộ, trong số những cơ chế khác.

Bất kể quá trình tạo ra năng lượng điện là gì, mỗi cơ chế tạo ra một sự khác biệt tiềm năng ở các đầu của nó. Trong trường hợp dòng điện một chiều (ví dụ như pin hóa học), các đầu ra của pin có cực dương và cực âm.

Khi mắc cả hai đầu vào một đoạn mạch dẫn điện thì dòng điện chạy qua nó nhường cho suất điện động.

Các loại

Tùy theo tính chất của nó và đặc điểm tuần hoàn mà điện động có thể liên tục hoặc trực tiếp. Dưới đây là mô tả ngắn gọn về từng loại điện động lực:

DC

Loại dòng điện này lưu thông theo một hướng duy nhất, không có bất kỳ loại dao động hoặc nhiễu loạn nào trong dòng chảy của nó.

Nếu đường đi của nó tạo ra theo thời gian được vẽ, sẽ thấy một đường thẳng nằm ngang hoàn toàn, với điều kiện là mức điện áp (hiệu điện thế) không đổi theo thời gian.

Trong dạng điện động này, dòng điện luôn chuyển động cùng chiều; nghĩa là, các cực dương và cực âm luôn giữ được cực của chúng, chúng không bao giờ thay thế nhau.

Một trong những nhược điểm lớn của dòng điện một chiều, được gọi là DC viết tắt trong tiếng Anh (direct current), là điện trở của dây dẫn thấp khi truyền tải điện năng với mức điện áp cao và trên khoảng cách xa.

Sự gia nhiệt xảy ra trong các dây dẫn mà dòng điện một chiều lưu thông qua đó có nghĩa là tổn thất năng lượng đáng kể, do đó làm cho dòng điện một chiều không hiệu quả trong loại quy trình này.

Dòng điện xoay chiều

Loại dòng điện này luân chuyển theo hai chiều luân phiên, đúng như tên gọi của nó. Trong một nửa chu kỳ, dòng điện có dấu dương và trong nửa chu kỳ còn lại là dấu âm.

Biểu diễn đồ họa của loại dòng điện này theo thời gian phản ánh một đường cong hình sin, có chuyển động thay đổi theo chu kỳ.

Trong dòng điện xoay chiều, phổ biến được gọi là AC, viết tắt của nó trong tiếng Anh (dòng điện xoay chiều), hướng lưu thông của các electron thay đổi trong mỗi nửa chu kỳ.

Hiện nay, dòng điện xoay chiều được sử dụng trong sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng trên toàn thế giới, nhờ vào mức độ hiệu quả cao của nó trong quá trình vận chuyển năng lượng.

Ngoài ra, máy biến điện áp cho phép nâng cao và hạ điện áp hệ thống truyền tải một cách nhanh chóng, giúp tối ưu hóa tổn thất kỹ thuật do phát nóng ruột dẫn trong quá trình xử lý.

Ví dụ thực tế

Điện động, cả dưới dạng dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều, có mặt trong cuộc sống của chúng ta với nhiều ứng dụng hàng ngày khác nhau. Một số ví dụ dễ thấy về điện động trong cuộc sống hàng ngày là:

- Máy phát điện cung cấp điện cho các thành phố lớn, thông qua thủy điện hoặc tuabin gió, nhà máy nhiệt điện, và thậm chí cả các tấm pin mặt trời, cùng các cơ chế khác.

- Các ổ cắm cho mục đích sinh hoạt, nơi cung cấp điện cho các thiết bị điện và đồ dùng sinh hoạt khác cần sử dụng điện, là nhà cung cấp điện địa phương cho nhu cầu sử dụng điện dân dụng.

- Pin xe cộ hoặc điện thoại di động, cũng như pin trong nước cho các thiết bị điện cầm tay. Tất cả những thứ này hoạt động với sự sắp xếp điện hóa tạo ra sự lưu thông của dòng điện một chiều bằng cách nối các đầu của thiết bị.

- Hàng rào nhiễm điện, còn được gọi là hàng rào điện, làm việc từ sự phóng điện của dòng điện một chiều để đuổi người, động vật hoặc vật thể tiếp xúc trực tiếp với hàng rào.

Bạn có gặp rủi ro về sức khỏe không?

Dòng điện có nhiều nguy cơ đối với sức khỏe con người, vì nó có thể gây bỏng và rách nặng, thậm chí có thể giết chết một người tùy thuộc vào cường độ của cú sốc.

Để đánh giá ảnh hưởng của sự lưu thông của dòng điện trong cơ thể, cần phải xem xét hai yếu tố cơ bản: cường độ của dòng điện và thời gian tiếp xúc với nó.

Ví dụ: nếu một dòng điện 100 mA chạy qua tim của một người bình thường trong nửa giây, thì khả năng cao sẽ xảy ra rung thất; tức là trái tim bắt đầu run rẩy.

Trong trường hợp này, tim ngừng bơm máu cho cơ thể một cách thường xuyên, do các chuyển động tự nhiên của tim (tâm thu và tâm trương) không xảy ra và hệ tuần hoàn bị ảnh hưởng nghiêm trọng.

Ngoài ra, khi đối mặt với một cú sốc điện, các cơn co cơ được kích hoạt tạo ra các chuyển động không kịp thời trong cơ thể của những người bị ảnh hưởng. Do đó, mọi người dễ bị ngã và bị thương nặng.

Người giới thiệu

1. Trung tâm An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp Canada (2018). An toàn điện - Thông tin cơ bản. Phục hồi từ: ccohs.ca
2. Điện động (sf). Phục hồi từ: vidyut-shaastra.com
3. Rủi ro về điện (2017). Comcare của Chính phủ Úc. Được khôi phục từ: comcare.gov.au
4. Điện (2016). Phục hồi bởi: Ý nghĩa.com
5. Platt, J. (2013). An toàn điện: Dòng điện ảnh hưởng như thế nào đến cơ thể con người. Phục hồi từ: mnn.com
6. điện là gì? (sf). Phục hồi từ: fisicalab.com
7. Wikipedia, Bách khoa toàn thư miễn phí (2018). Dòng điện. Phục hồi từ: es.wikipedia.org