Hiệu điện thế (điện áp) là gì? Cách tính, cách đo như thế nào?
Đồng Bảo HuynhHiệu điện thế (điện áp) là khái niệm vật lý quen thuộc, tuy nhiên không phải ai cũng có thể nhớ chi tiết hiệu điện áp là gì? Cách tính, cách đo thực tế như thế nào? Tìm hiểu ngay cùng META trong bài viết sau nhé!
Những điều cần biết về hiệu điện thế (điện áp)
Tổng quan về hiệu điện thế (điện áp)
Hiệu điện thế là gì?
Theo định nghĩa khoa học, hiệu điện thế (hay điện áp) là công thực hiện được để di chuyển hạt điện tích trong trường tĩnh điện từ điểm này đến điểm kia. Hiệu điện thế còn được hiểu đơn giản là sự chênh lệch điện thế giữa 2 cực.
Hiệu điện thế đại diện cho nguồn năng lượng (lực điện), sự mất đi, sử dụng hoặc năng lượng lưu trữ (giảm thế).
Ký hiệu của hiệu điện thế
Ký hiệu của điện áp (hiệu điện thế) là ∆U (thường được viết đơn giản là U).
Đơn vị của hiệu điện thế là Vôn (kí hiệu là V).
Các bạn đã hiểu điện áp là gì, điện áp ký hiệu là gì rồi đúng không?
Các loại điện áp
Ở Việt Nam, điện áp được phân thành 3 loại chính: Điện cao thế, điện trung thế và điện hạ thế.
Điện cao thế: Điện cao thế là dòng điện có điện áp lớn có thể gây hại đến sinh vật sống, vì vậy thiết bị và các dây dẫn mang dòng điện cao thể cần phải đảm bảo các yêu cầu của quy trình an toàn. Trong công nghiệp, điện cao thế còn có nghĩa là dòng điện cao hơn một ngưỡng nhất định.
Điện cao thế chủ yếu được ứng dụng trong phân phối điện năng, ống phóng tia cathode, trong sản sinh tia X và các chùm hạt để thể hiện hồ quang điện, tạo sự xẹt điện, trong đèn nhân quang điện, đèn điện tử chân không của máy khuếch đại năng lượng cao….
Các cấp điện cao thế: 66KV, 110KV, 220V, 500KV.
Điện trung thế: Có cấp điện áp nhỏ hơn điện cao thế, điện trung thế được sử dụng ở các công trình, khu công nghiệp, khu dân cư… thường được nối đến máy biến áp rồi hạ áp để phân phối điện cho sinh hoạt hàng ngày.
Một số cấp điện trung thế hay dùng: 22KV, 35 KV.
Điện hạ thế: Đây là điện sử dụng để cung cấp cho các thiết bị chúng ta sử dụng hàng ngày, gồm điện hạ thế 1 pha (220VAC), 2 pha (380 VAC) và điện áp 3 pha (380 VAC)
Điện 1 pha là loại điện phổ biến trong đời sống sinh hoạt ở Việt Nam nhất, còn điện 2 pha thì ít gặp hơn, thường chỉ cung cấp nguồn vào cho 1 số loại ổn áp đặc biệt. Điện áp 3 pha thì thường chỉ dùng chủ yếu trong điện công nghiệp.
Ngoài ra, chúng ta còn có thể phân loại điện áp thành điện áp dây và điện áp pha:
- Điện áp dây: Trong khi truyền tải mạng điện 3 pha mà nguồn điện chính nằm ở dây 2 pha.
- Điện áp pha: Dùng để chỉ điện áp giữa 1 dây pha so với dây trung tính trong khi truyền tải mạng điện 3 pha.
Xem thêm: Cường độ dòng điện là gì? Cách tính, cách đo và ý nghĩa
Cách tính hiệu điện thế
Theo chương trình vật lý phổ thông, công thức tính hiệu điện thế như sau:
| U = I.R |
Trong đó:
- U là hiệu điện thế (hay điện áp) - đơn vị Vôn (V).
- I là cường độ dòng điện - đơn vị tính Ampe (A).
- R là điện trở - đơn vị Ohm (Ω).
Công thức tính điện áp giữa 2 điểm A và B của mạch như sau:
| UAB = VA - VB |
Trong đó:
- UAB là điện áp giữa 2 điểm A và B.
- VA, VB là điện thế giữa A và B so với gốc (điểm nối đất hay còn được gọi là nối mát).
Vậy đo hiệu điện thế bằng dụng cụ nào? Cách đo ra sao?
Xem thêm: Tụ điện là gì? Cấu tạo, phân loại và công dụng, ứng dụng của tụ điện
Cách đo hiệu điện thế
Dụng cụ đo hiệu điện thế
Dụng cụ chuyên dụng để đo hiệu điện thế được gọi là Vôn kế. Ngày nay, Vôn kế chia thành 2 loại chính: Vôn kế đồng hồ kim và Vôn kế điện tử. Tác dụng của cả hai loại này đều giống nhau và đều dùng để đo hiệu điện thế của dòng điện.
Cách sử dụng Vôn kế để đo hiệu điện thế
Các bước sử dụng Vôn kế để đo hiệu điện thế như sau:
- Bước 1: Xác định đơn vị đo và độ chia nhỏ nhất trên Vôn kế.
- Bước 2: Mắc Vôn kế song song với 2 cực của nguồn điện (cực dương (+) của Vôn kế mắc với cực dương của nguồn điện, còn cực âm (-) của Vôn kế mắc với cực âm của nguồn điện).
- Bước 3: Hiệu điện thế giữa hai đầu cực nguồn điện chính là số hiển thị trên màn hình, tính bằng Vôn hoặc miliVôn.
Chú ý:
- Chỉ đo hiệu điện thế với những mạch điện hở.
- Với Vôn kế sử dụng kim hãy quan sát kim đo, trước khi lắp vào mạch điện kim chỉ ở mức 0, nếu bị lệch hãy chỉnh lại để đảm bảo kết quả đo được là chính xác nhất.
Ngoài ra, bạn có thể đo hiệu điện thế bằng đồng hồ vạn năng. Bạn có thể xem chi tiết cách đo hiệu điện thế bằng đồng hồ vạn năng trong bài viết: Hướng dẫn 4 phép đo cơ bản khi sử dụng đồng hồ vạn năng.
Nguyên nhân và cách điều chỉnh điện áp không ổn định
Hiện nay, các thiết bị điện được lưu hành ở Việt Nam có khoảng điện áp là 220 - 240V. Tuy nhiên, ở một số nơi, hoặc một số thời điểm điện áp có thể xuống tới mức 150 - 160V, thậm chí 100V. Vậy nguyên nhân điện áp không ổn định là gì?
Nguyên nhân điện áp không ổn định
Nguyên nhân chính dẫn đến điện áp trong các hộ gia đình bị yếu là do sụt áp trên đường dây. Bởi các nhà máy điện thường cách rất xa khu dân cư nên dòng điện trên đường truyền tải ít nhiều sẽ bị tiêu hao, hoặc quá nhiều thiết bị được sử dụng đồng loạt, gây hiện tượng sụt áp.
Các khu dân cư ở cạnh các khu công nghiệp, các nhà máy sản xuất thường bị sụt áp rất nhiều, có nơi điện áp chỉ còn 100V.
Sử dụng nguồn điện không đủ 220V hoặc cao quá 240V đều gây hại cho các thiết bị điện như giảm tuổi thọ máy móc, nghiêm trọng hơn là có thể gây chập cháy ngay lập tức.
Cách khắc phục
Biện pháp khắc phục tối ưu hiện tượng điện áp không ổn định là sử dụng các thiết bị ổn định điện áp (ổn áp) cho gia đình.
Ổn áp có tác dụng ổn định dòng điện đầu ra, bên cạnh đó có thể tự động ngắt điện khi điện áp dâng cao (do chập điện, sét đánh) để bảo vệ các thiết bị điện trong gia đình.
Xem thêm: Hệ số công suất cosφ là gì? Cách tính và ý nghĩa của hệ số công suất
Trên đây là những chia sẻ của META để bạn có thể hiểu rõ hơn hiệu điện thế là gì, công thức tính, cách đo hiệu điện thế... cũng như những ứng dụng của nó trong cuộc sống sinh hoạt và sản xuất. Hy vọng rằng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ sẽ có ích cho bạn.
Bạn cũng đừng quên thường xuyên truy cập META.vn để tham khảo thêm nhiều thông tin hữu ích khác nhé! Hẹn gặp lại trong các bài viết sau!
