Cường độ dòng điện là gì? Dụng cụ đo dòng điện và ứng dụng của cường độ dòng điện

Trong chương trình vật lý phổ thông, cường độ dòng điện là một trong những khái niệm cơ bản của môn học này. Cường độ dòng điện là gì? Cách đo lường ra sao? Dùng dụng cụ gì để đo? Ứng dụng như thế nào trong đời sống? Hãy cùng Wikihoidap.org cùng giải đáp nhé.

Cường độ dòng điện là gì? Đơn vị đo cường độ dòng điện?

Khái niệm cường độ dòng điện:

Theo định nghĩa, cường độ dòng điện là một đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu trong dòng điện, cũng như đặc trưng cho số lượng các điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn điện trong một đơn vị thời gian nhất định. Cường độ dòng điện càng lớn thì dòng điện tương ứng càng lớn và ngược lại. Một cách tổng quát, Cường độ dòng điện qua một bề mặt được định nghĩa là lượng điện tích di chuyển qua bề mặt đó trong một đơn vị thời gian.

Về ký hiệu, cường độ dòng điện thường được ký hiệu bằng chữ I, từ chữ tiếng Pháp Intensité, nghĩa là cường độ. Bạn đọc cần phân biệt 2 khái niệm khác nhau giữa cường độ dòng điện và dòng điện. Chúng ta sẽ phân tích bài dòng điện trong một bài riêng biết khác.

Đơn vị đo cường độ dòng điện:

Trong hệ SI, cường độ dòng điện có đơn vị ampe, ký hiệu là A. Ngoài ampe, người ta còn có thể đo cường độ dòng điện bằng các đơn vị nhỏ hơn là miliampe, ký hiệu là mA. Trong đó: 1A=1000mA.

Các dụng cụ đo cường độ dòng điện:

Để đo cường độ dòng điện người ta phải sử dụng đến các loại thiết bị, dụng cụ chuyên dụng. Vậy đo cường độ dòng điện bằng dụng cụ gì? Đây có lẽ là câu hỏi mà chúng ta sẽ mong muốn tìm hiểu ngay lúc này. Có một loại dụng cụ có tên gọi là Ampe kế. Ampe kế chính là thiết bị chuyên dụng dùng để đo độ mạnh, yếu của dòng điện. Để nhận biết một Ampe kế, ta có thể quan sát kĩ cấu tạo của nó. Trên bề mặt Ampe kế, ta có thể thấy đơn vị đo của dụng cụ này đó là Ampe (A) hoặc Miliampe (mA).

Mỗi một Ampe kế có một giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất khác nhau, với một số Ampe kế có độ chia nhỏ nhất chỉ 0.5 mA. Trên các Ampe kế có các chốt, ghi dấu (+) với chốt dương và dấu (–) với chốt âm. Đây là một điểm quan trọng vì khi lắp dây bạn sẽ phải phân biệt hai chốt này và lắp dây cho phù hợp. Nằm phía dưới của Ampe kế có nút điều chỉnh kim để có thể đưa Ampe kế về con số 0.

Vai trò của Ampe kế:

Ampe kế là thiết bị đo chuyên dụng được dùng để đo dòng điện với dải rộng từ 100mA đến 2000A, đây được xem là thiết bị không thể thiếu đối với các kỹ sư điện.

Hiện nay, các Ampe kế còn được trang bị thêm những tính năng hiện đại như một chiếc đồng hồ vạn năng. Chiếc đồng hồ này có thể đo được nhiều nguồn điện như: điện áp, điện trở, và cả tần số Ampe kế là cái tên được bắt nguồn từ đơn vị đo cường độ dòng điện là ampe.

Ampe kế có chức năng chính dùng để đo dòng điện, vì thế chúng được thiết kế vô cùng chuyên dụng. Các loại ampe kìm khác còn có nhiều chức năng đa dạng hơn như: đo điện áp xoay chiều, đo điện trở hoặc đo tần xuất, nhiệt độ cũng như kiểm tra điện dẫn.

Ứng dụng của cường độ dòng điện:

  • Duy trì độ bền và an toàn cho thiết bị điện

Mỗi thiết bị điện đều có hạn mức cường độ dòng điện chạy qua khác nhau để đảm bảo được độ bền và độ an toàn. Lúc này, nếu biết được độ mạnh yếu của dòng điện, ta sẽ có cách để duy trì dòng điện ổn định, đúng giới hạn cho phép.

Thông thường, để kiểm soát cường độ dòng điện, người ta thường lắp đặt aptomat hoặc ổn áp. Thiết bị này có tác dụng đo cường độ dòng điện và tự động ngắt điện khi quá tải hoặc có hiện tượng cháy chập.

Ngoài ra, chọn dây dẫn điện phù hợp cũng là tiết kiệm điện năng và đảm bảo các thiết bị điện hoạt động hoàn hảo.

Ví dụ, khi sử dụng điều hòa có công suất 24.000Btu, nên dùng loại dây đôi có kích thước 4mm và kèm với ổn áp 5kVA.

  • Đảm bảo sức khỏe và tính mạng cho con người

Trong quá trình sử dụng điện, cường độ dòng điện quá lớn có thể dẫn đến các hiện tượng như điện giật, phóng điện, nổ điện… Nếu dòng điện trực tiếp chạy qua cơ thể người, chúng có thể gây ra một số tác hại như tổn thương cơ bắp, tim, hệ tuần hoàn, cơ quan hô hấp…

3 mức độ dòng điện gây kích thích là dòng điện cảm giác, dòng điện co giật và dòng điện rung tim. Dòng điện cảm giác có cường độ là 0.5mA, tuy con người có thể cảm nhận được nhưng chưa gây ra nguy hiểm. Dòng điện co giật có cường độ là 10mA, gây ra hiện tượng co giật nhưng vẫn cho nạn nhân có khả năng buông tay khỏi vật mang điện. Dòng điện rung tim có cường độ cao hơn và gây ra cơn rung tim.

Như vậy, cường độ dòng điện là một khái niệm vật lý được ứng dụng hiệu quả trong việc đảm bảo các thiết bị điện và sức khỏe con người được an toàn nhất. Mỗi người cần trang bị cho mình kiến thức về cường độ dòng điện để nhận thức được những rủi ro không đáng có và ứng dụng tuyệt vời của cường độ dòng điện mang lại. Hy vọng qua bài viết này, các bạn sẽ có nhiều kiến thức để trang bị cho bản thân. Wikihoidap.org thân chào và hẹn gặp!