Đơn vị Ampe được định nghĩa như thế nào, ứng dụng ra sao và các vấn đề thường gặp xung quanh đơn vị này
Nguồn gốc tên gọi đơn vị Ampe ?
-Ampe được đặt theo tên của nhà vật lý người Pháp Andre Marie Ampere (1175-1836) ông đã đặt nền móng cho lý thuyết điện từ hiện đại, để vinh danh đóng góp của ông quốc tế đã đặt tên cho đơn vị đo cường độ dòng điện là “Ampe”.
-Ký hiệu cường độ dòng điện “A” được định nghĩa từ năm 1946.
Cường độ dòng điện trong thơ ca Việt Nam
Mặc dù cường độ dòng điện là một khái niệm vật lý, được đo bằng Ampe, nhưng cái vui là, nó xuất hiện khá nhiều trong thơ Việt Nam, đặc biệt thơ tình.
Dòng điện nào đưa anh đến bên em Cũng đi qua muôn ngàn điện trở Em có lúc thờ ơ hay mắc cỡ Hay bởi vì cảm kháng cuộn dây
Nếu anh là dòng điện I vôn Em sẽ là quả bóng đèn cần điện Và mẹ em biến trở của dây dòng Trời sinh ra để cản đường dòng điện Và bố em cầu dao điện thế Nếu khi cần ông sẽ ngắt I ngay Và như thế hậu quả sẽ khôn lường Đèn sẽ tắt và điện thì sẽ chết Và anh ước sao anh không là dòng điện Mà chỉ là pin con thỏ em ơi Và khi đó không còn gì ngăn cản Bởi vì pin đâu có trở để ngăn dòng Và khi đó cầu dao không tác dụng Bóng đèn em lại sáng rực màu trăng Nếu anh em là cảm kháng của nguồn Thì chị em tất nhiên là dung kháng Và khi đó triệt tiêu cho tất cả Cộng hưởng rồi mọi trở sẽ bằng không Nếu ông em là một điện trở nguồn Thì I tăng R sẽ giảm Và khi đó không còn gì ngăn cản Để cho dòng khỏi chập mạch em ơi Anh sẽ đến bên em không gì cản nổi Bởi vì anh là dòng điện I vôn
Nếu em là điện tử Anh - Điện thế rất cao Để dòng diện qua mau Đưa tình đi muôn hướng
Và còn rất nhiều bài văn thơ khác có bóng dáng dòng điện trong đó. Mong là cụ Am-pe người Pháp sẽ rất vui khi được dùng tên tuổi của cụ để đặt cho một đại lượng nhiều cảm hứng đến thế này.
Tính toán cường độ dòng điện Ampe theo định luận Ôm (Ohm theory)
Định luật Omh cho biết, cường độ dòng điện có thể tính được nếu biết điện trở và hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch:
Chúng ta thấy có vẻ tiện lợi vì các đồng hồ đo điện bây giờ dễ dàng đo được được điện trở, hiệu điện thế. Tuy nhiên, về mặt học thuật. Ampe nằm trong 7 đơn vị SI có nghĩa là các đơn vị Volt, Omh đều là thứ cấp. Khi đo đạc và tính toán chính xác người ta sẽ dựa trên các cách làm chính xác hơn và thường sẽ phức tạp hơn.
Đơn vi Ampe được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực trong cuộc sống là một trong những đơn vị đo lường quan trọng nhất trong ngành điện và điện tử.
Trong ngành điện lực, đơn vị ampe được sử dụng để đo lường và kiểm soát dòng điện trong hệ thống lưới điện, máy biến áp, máy phát điện và các thiết bị khác.
Ampe được sử dụng để đo lường điện tử trong mạch điện tử như là mạch điện tử máy tính, điện thoại, và một số thiết bị điện tử khác.
Để xác định cường độ dòng điện, chúng phải cần những dụng cụ đo dòng điện được gọi là “ampe kế”. Ampe kế chia làm hai loại theo các sử dụng là Ampe kế can thiệp và ampe kế không can thiệp.
Ampe kế can thiệp là thiết bị đo chuyên dụng để đo cường độ dòng điện được mắc trực tiếp nối tiếp trong mạch. Ký hiệu của ampe kế can thiệp trong mạch điện như sau:
Cấu tạo Ampe kế: Bộ phận chính là một cuộn dây dẫn, có thể quay quanh một trục nằm trong từ trường của một nam châm vĩnh cửu. Cuộn dây được gắn với kim chỉ góc quay trên một thước hình cung. Một lò xo xoắn kéo cuộn và kim về trị số không khi không có dòng điện.
Các bộ phận của ampe kế. 1: nam châm vĩnh cử. 2: lò xo xoắn. 3: chốt giữ lò xo. 4: thước hình cung. 5: cuộn dây dẫn điện. 6: kim chỉ cường độ
Nguyên lý hoạt động của ampe kế dựa trên hiện tượng tạo ra từ trường tương tác giữa dòng điện và một nam châm hoặc cuộn dây có cấu trúc cố định.
Ampe kế sắt từ là một loại ampe kế được cấu tạo từ hai thanh sắt non nằm bên trong một ống dây. Một thanh được cố định còn thanh kia gắn trên trục quay, và gắn với kim chỉ góc quay trên một thước hình cung. Khi cho dòng điện qua ống dây, dòng điện sinh ra một từ trường trong ống.
Cấu tạo và nguyên lý ampe kế sắt từ (gọi chung là Moving Iron Metter )
Vì ampe kế sắt từ dựa trên lực hút của hai cục sắt non khi có dòng điện chạy qua và nó không quan tâm tới chiều dòng điện nên ampe kế sắt từ có thể dùng để đo dòng điện xoay chiều.
Đồng hồ vạn năng là thiết bị chuyên dùng để đo cường độ dòng điện và các đại lượng khác dựa trên hoạt động của các mạch điện tử va kỹ thuật số. Người dùng muốn đo cường độ dòng điện bằng thiết bị này cần phải đặt chức năng phù hợp cho nó. Thiết bị này cũng có thể dùng để đo dòng điện xoay chiều và cũng cần được lựa chọn chức năng thích hợp.
) hoạt động dựa trên nguyên lý của hiệu ứng nhiệt điện. Khi dòng điện chạy qua một vật dẫn, nó sẽ tạo ra một lượng nhiệt nhất định. Ampe kế nhiệt sử dụng hiệu ứng này để đo cường độ dòng điện. Ampe kế nhiệt bao gồm một thanh kim loại mảnh và dài được cuộn lại giống một lò xo xoắn, còn đầu kia gắn với một kim chuyển động trên nền một thước hình cung. Khi dòng điện chạy qua thanh kim loại, thanh sẽ nóng lên đến nhiệt độ cân bằng và giãn nở nhiệt, đẩy đầu quay tự do. Góc quay thể hiện vị trí kim trên thước đo, tương ứng với cường độ dòng điện.
Ampe kế không can thiệp là một loại dụng cụ dùng để đo cường độ dòng điện nhưng không mắc nối tiếp vào mạch điện.
Ampe kìm là một loại ampe kế không can thiệp dùng để đo cường độ dòng điện xoay chiêucủa một thiết bị điện khi sử dụng. Thiết bị này được sử dụng bằng cách kẹp Ampe kìm vào 1 dây cấp nguồn cho thiết bị điện và giá trị của cường độ dòng điện I sẽ hiện lên màn hình của ampe kìm.
Độ lớn bé của cường độ dòng điện ảnh hưởng đến sự an toàn của con người
Cường độ dòng điện giúp mọi người hiểu về mức nguy hiểm của một hệ thống hoặc thiết bị điện. Nếu dòng điện rất lớn( cao hơn ngưỡng an toàn ), có thể gây cháy nổ và thậm trí nguy hiểm đến tính mạng, ngược lại nếu dòng điện quá bé dẫn tới các thiết bị hoạt động không được ổn định. Ta cần nắm một số ngưỡng sau đây đối với dòng điện chạy qua cơ thể con người:
Cách nhẩm cỡ dây điện ra dòng điện an toàn
Dây điện có ghi số lõi và thiết diện dây
Dây điện ở nước Việt Nam ta ít khi dùng đơn vị AWG như Mỹ mà hay đo theo ly. Ví dụ dây Trần Phú 2Cx6.0SQmm thì có nghĩa như sau:
Trên đây chỉ là cách nhẩm có tính đến an toàn, tức là tính hụt đi so với khả năng của dây, các bạn cần tra bảng để biết chính xác vì nó liên quan đén sự tỏa nhiệt khi đi dây trong tường.
Độ lớn bé của dòng điện tiêu thụ bởi thiết bị
Ta cần nắm được cường độ dòng điện của các thiết bị ta dùng. Khi bạn biết về cường độ dòng điện của một thiết vị bạn dễ dàng có thể lựa chọn được thiết bị để phù hợp với mục đích sử dụng của mình mà tránh không mua phải thiết bị tiêu tốn quá nhiều năng lượng. Ta nắm được cường độ dòng điện để lựa chọn dây dẫn phù hợp.
Độ lớn bé của dòng điện cũng quyết định hiệu suất năng lượng. Độ lớn bé của dòng điện quyết định đến khả năng tiêu thụ điện trên đường dây dẫn điện, nếu cường độ dòng điện lớn thì tiêu tốn nhiều năng lượng và ngược lại.
