Nguồn điện là gì? Cách xác định công suất, hiệu xuất của nguồn điện

Bài viết này Chtech muốn gửi đến các bạn về các kiến thức và phương pháp tính về nguồn điện là gì? Công của nguồn điện, hiệu suất của nguồn và một số ví dụ, ứng dụng của nguồn điện trong thực tế.

1. Nguồn điện là gì?

Sử dụng điện là điều hiển nhiên trong cuộc sống hiện đại. Nhưng nguồn điện là gì thì không phải ai cũng biết. Điện vốn là “xương sống” của thời đại 4.0 hiện nay. Vì vậy, việc tìm hiểu về điện có thể sẽ giúp bạn hiệu rõ hơn và lựa chọn hiệu quả khi cần đến.

1.1 Khái niệm về nguồn điện

Nguồn điện là một nguồn năng lượng, vì nó có khả năng thực hiện công khi dịch chuyển các điện tích dương bên trong nguồn điện ngược chiều điện trường hoặc dịch chuyển các điện tích âm bên trong nguồn điện cùng chiều với từ trường

Thực ra, nguồn điện chính là nơi thực hiện cung cấp dòng điện đến các thiết bị điện. Trong mọi lĩnh vực của cuộc sống đều có sự tham gia của yếu tố này. Dù đó là sinh hoạt gia đình, nơi làm việc hay hoạt động sản xuất, nghiên cứu khoa học…Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, nguồn điện đóng vai trò rất quan trọng. Không có điện sẽ không thể duy trì các hoạt động. Việc ứng dụng nguồn điện mang đến những tiện nghi vượt trội hơn rất nhiều.

1.2 Ký hiệu nguồn điện là gì?

Xem thêm bài viết: dòng điện là gì? điện tích là gì?

1.3 Đặc điểm cơ bản của nguồn điện

Để hiểu rõ nguồn điện là gì, bạn cần tìm hiểu kỹ hơn về đặc điểm chung của nó. Cụ thể như sau:

• Nguồn điện sẽ mang dòng điện đến các thiết bị dùng điện và khiến chúng có thể hoạt động. 

• Mỗi một nguồn điện dù thiết kế với dòng lớn hay nhỏ cũng sẽ có 2 cực. Đó bao gồm cực âm (-) và cực dương (+).

• Không chỉ cung cấp điện, nguồn điện còn có thể tạo và duy trì tình trạng chênh lệch đối với điện thế nằm giữa vị trí 2 đầu của mạch điện.

• Nguồn điện sẽ có sự khác nhau giữa những bộ nguồn. Có loại là thiết bị độc lập. Có loại được tích hợp thêm thiết bị tải mà nguồn điện cấp nguồn.

1.4  Nguyên lí vận hành của nguồn điện?

• Nguồn điện hoạt động ra sao? Chắc chắn vấn đề này là điều mà rất nhiều người vẫn chưa biết. Thực ra, nguyên lý làm việc của nguồn điện dựa vào hoạt động của 2 cực âm, dương. Nguồn điện sẽ được kết nối vào trong mạch với dây dẫn làm từ kim loại. Khi đó, các dòng electron tự động sẽ được sinh ra và chuyển động theo chiều dọc của dây dẫn. Hướng đi của chúng sẽ đến cực dương nguồn điện. Tại đây, electron sẽ kết hợp cùng với điện tích dương để tạo thành các nguyên tử có tính trung hòa về điện.

• Cùng với đó, ở trong nguồn điện cũng sẽ xuất hiện lực sinh công. Lực này sẽ thực hiện việc dịch chuyển điện tích âm đến cực âm. Khi điện tích dương chuyển tới cực dương sẽ xuất hiện tình trạng chênh lệch ở giữa 2 cực trong nguồn điện.

• Cứ mỗi lần dịch chuyển, các điện tích âm đi từ hướng cực dương về với cực âm sẽ khiến năng lượng của nguồn điện mất dần. Theo đó, điện thế ở hai cực sẽ có sự cân bằng. Kết quả mang lại chính là dòng chảy của điện tích sẽ không còn nữa.

1.5 Công suất của nguồn điện xác định bằng

Công suất của nguồn điện được xác định bằng công thức sau

Công thức:    Png=Ang/t=EI

2. Hiệu suất của nguồn điện được xác định bằng

• Hiệu suất nguồn điện là gì?

Ký hiệu của hiệu suất nguồn điện bằng chữ cái η.Và được đọc là  Eta. Hiệu suất của nguồn điện là tỉ số giữa hai đại lượng là điện năng tiêu thụ có ích và tổng lượng điện năng tiêu thụ ở mạch ngoài và mạch trong. Hiệu suất của nguồn điện giúp ta có thể đánh giá được nguồn điện có đang hoạt động hiệu quả hay không

• Cách xác định hiệu xuất của nguồn điện

Hiệu xuất của nguồn điện được xác định tính bằng công thức sau:

3. Công của nguồn điện là gì?

• Công của nguồn điện là của … gì?

Công của nguồn điện: trong mạch điện kín, nguồn điện thực hiện công di chuyển các điện tích tự do có trong mạch tạo thành dòng điện. Công của nguồn điện là công của các lực lạ bên trong nguồn điện và = công của dòng điện chạy trong toàn mạch.

• Trong nguồn điện lực lạ có tác động gì?

Công của các lực lạ thực hiện là di chuyển các điện tích qua nguồn điện gọi là công của nguồn điện. Như vậy nguồn điện không có tác dụng tạo thêm điện tích mà có vai trò như một máy bơm điện tích.

• Công thức tính công của nguồn điện

Công thức:  Ang = qE = EIt

• E (V): suất điện động của nguồn
• I (A): cường độ dòng điện chạy qua nguồn
• t (s): thời gian dòng điện chạy qua nguồn điện
• q (C): điện lượng chuyển qua nguồn điện
  
  Công suất của nguồn điện

4 Ứng dụng thực tế của nguồn điện là gì?

Vì sao việc tìm hiểu nguồn điện là gì lại được nhiều người quan tâm? Đó chính là bởi yếu tố này hiện có tính ứng dụng rất cao trong cuộc sống. Mọi lĩnh vực, ngành nghề…đều có sự tham gia của nguồn điện. Ví như:

Có rất nhiều ứng dụng quan trọng của nguồn điện trong cuộc sống hiện đại

• Hoạt động sử dụng điện phục vụ mục đích sinh hoạt ở các gia đình

• Ứng dụng phổ biến trong hoạt động của nhiều ngành công nghiệp điện

• Thực hiện trong việc truyền tải cũng như phân phối điện

• Trong các hoạt động về kinh doanh hay buôn bán

• Trong y tế

• Trong chiếu sáng công cộng…

Mỗi một ứng dụng của nguồn điện đều góp phần không nhỏ trong việc mang đến sự hiện đại của cuộc sống. Chính vì vậy, bất cứ  nơi nào, nguồn điện luôn là yếu tố có tính quyết định. Cuộc sống có thực sự tiện nghi hay không? Xã hội có thể tiên tiến hơn hay không? Tất cả đều có sự tham gia của nguồn điện.

5. Các loại nguồn điện

Việc lựa chọn nguồn điện cần có sự phù hợp với từng mục đích khác nhau. Bởi thực tế, theo nghiên cứu thì nguồn điện hiện có nhiều loại. Mỗi loại có đặc điểm cơ bản. Vì thế, tìm hiểu rõ về các loại nguồn điện sẽ giúp việc đưa ra lựa chọn được chính xác nhất.

5.1 Nguồn điện 1 chiều (DC)

DC là nguồn điện gì? Đây là dòng điện cung cấp cho dòng AC. Đặc điểm của dòng điện 1 chiều chính là nó chỉ có 1 chiều duy nhất sở hữu cả cực âm lẫn cực dương. Chiều dòng điện sẽ không có sự thay đổi theo theo thời gian. 

Nguồn điện DC sẽ có một số tính chất riêng như:

• Nó có thể điều chỉnh theo chiều tăng hay chiều giảm. Tuy nhiên, dòng điện chỉ có thể đi theo 1 chiều duy nhất mà không có sự đổi chiều ngược lại.

• Chiều đi của dòng DC sẽ có quy ước cố định. Đó chính là điện sẽ đi từ cực dương đến cực âm.

• Nguồn để tạo ra dòng điện 1 chiều rất đa dạng. Ví như: năng lượng mặt trời, pin hay máy phát điện…

• Tần số của nguồn điện DC đạt tối đa là 50Hz. Đây là mức tần số phù hợp để ứng dụng trong lĩnh vực điện dân dụng tại Việt Nam.

• Hiện nay, việc ứng dụng nguồn điện 1 chiều khá phổ biến. Rất nhiều lĩnh vực được lựa chọn như: viễn thông, trung tâm thương mại, sản xuất ô tô…

5.2 Nguồn điện xoay chiều (AC)

Khi tìm hiểu nguồn điện là gì, bạn sẽ nắm được thông tin về nguồn điện AC. Đây còn được gọi là nguồn điện xoay chiều. Thiết kế của dòng điện AC cũng sẽ có cực âm cùng với cực dương. Tuy nhiên, khác với dòng DC thì dòng AC sẽ có sự biến đổi chiều đi theo thời gian.  Dòng điện xoay chiều AC có chiều đi của electron biến đổi theo thời gian

Ngoài ra, vai trò của các cực trong dòng điện xoay chiều sẽ có sự khác nhau. Điển hình như, có thời điểm, cực dương sẽ thực hiện vai trò của cực âm và ngược lại. Dòng AC được tạo ra từ sự biến đổi của dòng DC. Hoạt động của dòng điện xoay chiều cũng sẽ có một số điểm cần chú ý.

• Hoạt động của nguồn điện xoay chiều có thể có nhiều tác dụng khác nhau như: tác dụng từ, tác dụng quang hay tác dụng nhiệt. Mỗi một tác dụng sẽ có thể mang đến những ứng dụng tiện ích trong cuộc sống.

• Ở mỗi một môi trường, nguồn điện xoay chiều sẽ có sự khác nhau về cấu tạo của các hạt mang điện. Nếu trong kim loại, dòng điện AC sẽ là dòng dịch chuyển. Hướng đi của các electron mang điện sẽ có xu hướng ngược điều so với điện trường. Nếu trong chất điện phân, các electron mang điện sẽ có hướng ngược chiều nhau…

5.3 Nguồn điện 3 pha là gì?

Đặc điểm của nguồn điện 3 pha là được thiết kế với 1 pha lạnh và 4 pha nóng. Đây là nguồn điện thường dùng ở các nhà máy lớn hay các xí nghiệp. Nguồn điện 3 pha có khả năng vận hành động cơ với công suất lớn rất hiệu quả. Ví như: máy lạnh, máy xát gạo hay các mô tơ điện lớn…Hiện nay, nguồn điện này được biết đến với 2 giá trị cơ bản nhất. Đó là điện 220V dùng phổ biến ở Mỹ, Nhật và 380V sử dụng rộng rãi tại Việt Nam.

Qua bài viết này công ty cơ điện Chtech mong gửi đến các bạn các kiến thức và giá trị từ bài viết nguồn điện là gì? Để các bạn có cái nhìn tổng quan về nguồn điện. Và có thể áp dụng một phần vào trong đời sống thực tế của chúng ta