AC là gì? DC là gì? Cách phân biệt dòng điện AC và DC

Điện năng là nguồn năng lượng không thể thiếu trong đời sống hiện đại. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về hai loại dòng điện phổ biến nhất hiện nay: AC và DC.

Điện năng là nguồn năng lượng không thể thiếu trong đời sống hiện đại. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về hai loại dòng điện phổ biến nhất hiện nay: AC và DC. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những thông tin cơ bản về AC và DC, đồng thời hướng dẫn cách phân biệt hai loại dòng điện này một cách đơn giản.

AC là gì? (Dòng điện xoay chiều)

AC là viết tắt của cụm từ tiếng Anh Alternating Current, và còn được gọi là Dòng điện xoay chiều. Đây là dòng điện có cả chiều và cường độ thay đổi theo một chu kỳ tuần hoàn nhất định (thường là dạng hình sin).

Nói cách khác, dòng điện sẽ liên tục đảo chiều, chuyển từ cực dương (+) sang cực âm (-), sau đó lại chuyển chiều ngược lại từ âm (-) sang dương (+). Số lần lặp lại chu trình này trong một giây được gọi là tần số (tính bằng Hertz - Hz).

Đây chính là loại điện năng được truyền tải trong lưới điện quốc gia và được sử dụng trực tiếp bởi hầu hết các thiết bị điện gia dụng công suất lớn như tủ lạnh, điều hòa, máy giặt, quạt điện...

Các loại dòng điện AC phổ biến

Dòng điện xoay chiều 1 pha (Single-phase AC)

Dòng điện xoay chiều 1 pha là loại dòng điện AC đơn giản nhất, cũng là loại điện chúng ta sử dụng phổ biến nhất trong sinh hoạt gia đình. Nó thường chỉ cần 2 dây dẫn để hoạt động: 1 dây "nóng" (pha) và 1 dây "nguội" (trung tính).

• Cấu tạo nguồn: Được tạo ra từ một cuộn dây quấn trong máy phát điện (hoặc ngõ ra của máy biến áp 1 pha), tạo ra dòng điện xoay chiều có biên độ và tần số ổn định.

• Ứng dụng: Thường được sử dụng cho các thiết bị gia dụng có công suất nhỏ và vừa như bóng đèn, quạt điện, TV, tủ lạnh nhỏ...

• Điện áp: Tại Việt Nam, điện áp 1 pha dân dụng là 220V. Ở một số quốc gia khác (như Mỹ, Nhật) là 110V hoặc 120V.

• Tần số: Tần số lưới điện phổ biến là 50Hz (như Việt Nam, Châu Âu) hoặc 60Hz (như Mỹ).

• Nhược điểm: Chỉ phù hợp cho thiết bị công suất thấp, không hiệu quả cho các động cơ công nghiệp lớn.

Dòng điện xoay chiều 3 pha (Three-phase AC)

Dòng điện xoay chiều 3 pha là một hệ thống điện gồm 3 dòng điện xoay chiều 1 pha có cùng biên độ và tần số, nhưng lệch pha nhau một góc 120 độ. Hệ thống này thường có 3 dây nóng (3 pha: A, B, C) và 1 dây trung tính (dây lạnh).

Tại Việt Nam, giá trị điện áp thông dụng cho dòng điện 3 pha là 380V (đây là điện áp dây, tức điện áp giữa 2 dây nóng). Điện áp pha (giữa 1 dây nóng và dây trung tính) sẽ là 380V / √3 ≈ 220V.

So với dòng điện 1 pha, dòng điện 3 pha có những ưu điểm vượt trội:

• Hiệu suất cao: Cung cấp công suất liên tục và ổn định hơn.
• Truyền tải tiết kiệm: Khi truyền tải cùng một công suất lớn đi xa, dòng điện 3 pha tiết kiệm chi phí dây dẫn hơn so với 1 pha.
• Phù hợp tải lớn: Lý tưởng để vận hành các động cơ 3 pha công suất lớn, máy móc trong công nghiệp, nhà xưởng.

DC là gì? (Dòng điện một chiều)

DC là viết tắt của cụm từ tiếng Anh Direct Current, nghĩa là Dòng điện một chiều. Khác biệt hoàn toàn với AC, dòng điện DC chỉ chảy theo một chiều cố định trong mạch điện, từ cực có điện thế cao (thường là dương, +) sang cực có điện thế thấp (thường là âm, -).

Dù cường độ dòng điện có thể tăng hay giảm (ví dụ khi sạc/xả pin), nó vẫn luôn chảy theo một hướng duy nhất, không bao giờ đảo chiều.

Nguồn điện DC là nguồn điện cơ bản của hầu hết các thiết bị điện tử. Nó thường được cung cấp bởi: Pin, Ắc quy, Pin năng lượng mặt trời, hoặc các bộ nguồn, adapter (như sạc điện thoại, sạc laptop) đã chuyển đổi từ nguồn AC 220V sang DC (ví dụ 5V, 12V, 19V).

Cách phân biệt dòng điện AC và DC đơn giản

Phân biệt dòng điện AC và DC là một khía cạnh quan trọng để đảm bảo an toàn và sử dụng đúng thiết bị. Dưới đây là các phương pháp đơn giản để phân biệt chúng:

1. Dựa vào ký hiệu trên thiết bị

Đây là cách dễ dàng và an toàn nhất. Hầu hết các thiết bị điện đều có ký hiệu nguồn điện yêu cầu:

• Ký hiệu AC: Hình dấu ngã (~) hoặc ghi rõ AC, kèm theo tần số (ví dụ: 220V~ 50Hz).
• Ký hiệu DC: Hình một đường thẳng liền nét và một đường nét đứt bên dưới (⎓), hoặc ghi rõ DC, kèm ký hiệu cực (+) và (-).

2. Dựa vào nguồn cung cấp

• AC: Nguồn điện trong ổ cắm tường ở nhà bạn (220V) luôn luôn là AC.
• DC: Nguồn điện phát ra từ Pin, Ắc quy, cổng USB, đầu ra (output) của các củ sạc điện thoại, sạc laptop... luôn là DC.

3. Dựa vào ứng dụng thực tế

• AC: Dùng cho các thiết bị cắm điện trực tiếp vào ổ cắm, có động cơ xoay chiều lớn như máy lạnh, tủ lạnh, quạt điện, máy bơm nước...
• DC: Dùng cho hầu hết các thiết bị điện tử có bo mạch, vi xử lý như điện thoại di động, máy tính, laptop, đèn LED (dùng pin hoặc qua bộ nguồn).

4. Dựa vào phương pháp kiểm tra (Dành cho anh em kỹ thuật)

Cảnh báo: Chỉ thực hiện nếu bạn có chuyên môn về điện!

• Sử dụng đồng hồ vạn năng (VOM): Đây là cách chính xác nhất.
  • Chuyển đồng hồ sang thang đo điện áp AC (ký hiệu V~). Nếu đồng hồ hiển thị giá trị (ví dụ 220V) thì đó là AC.
  • Chuyển đồng hồ sang thang đo điện áp DC (ký hiệu V⎓). Nếu đồng hồ hiển thị giá trị ổn định (ví dụ 12V) thì đó là DC. (Nếu que đo bị ngược, nó sẽ hiển thị giá trị âm).
• Đặt la bàn gần dây dẫn (Cách thử nghiệm vui): Nếu đặt la bàn gần dây dẫn có dòng DC chạy qua, kim la bàn sẽ bị lệch về một hướng cố định. Nếu là dòng AC, kim la bàn sẽ rung tại chỗ (vì từ trường đảo chiều liên tục 50-60 lần/giây).

Cách biến dòng điện xoay chiều (AC) thành một chiều (DC)

Việc chuyển đổi từ AC (ổ cắm 220V) sang DC (nguồn 5V, 12V...) là quá trình cực kỳ phổ biến, được gọi là chỉnh lưu. Nó được thực hiện bên trong mọi củ sạc, adapter, bộ nguồn máy tính.

Quá trình này thường gồm 2 bước chính:

1. Hạ áp (Nếu cần): Dùng biến áp để hạ điện áp AC 220V xuống mức thấp hơn (ví dụ 12VAC).
2. Chỉnh lưu: Dùng một cầu điốt (Diode Bridge) (gồm 4 điốt) để "nắn" dòng điện, biến dòng AC (cả hai chiều âm, dương) thành dòng DC nhấp nhô (chỉ còn một chiều dương).
3. Lọc: Dùng tụ điện (Capacitor) để "san phẳng" dòng DC nhấp nhô thành dòng DC phẳng, ổn định.

Cách biến dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC)

Để biến đổi dòng điện một chiều (DC) từ ắc quy, pin... thành dòng điện xoay chiều (AC) 220V để sử dụng các thiết bị gia dụng, chúng ta cần sử dụng một thiết bị gọi là bộ nghịch lưu.

Sử dụng biến tần (Inverter)

Biến tần (hay Inverter, bộ kích điện) là một thiết bị điện tử sử dụng các linh kiện bán dẫn công suất (như MOSFET, IGBT) để "băm" dòng điện DC thành dòng điện AC có điện áp và tần số mong muốn (ví dụ: 12VDC thành 220VAC - 50Hz).

Biến tần được sử dụng cực kỳ phổ biến trong các hệ thống điện năng lượng mặt trời (hòa lưới), bộ lưu điện (UPS), và các bộ kích điện dùng trên ô tô.

Sử dụng máy phát điện xoay chiều

Đây là cách biến đổi từ cơ năng thành điện AC. Máy phát điện xoay chiều (Alternator) tạo ra dòng điện AC bằng cách sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ.

Khi một động cơ (nổ bằng xăng, diesel, hoặc tuabin nước, gió) làm quay một nam châm (rôto) bên trong các cuộn dây dẫn (stato), nó sẽ tạo ra dòng điện cảm ứng AC trong cuộn dây.

Máy phát điện được sử dụng trong các nhà máy thủy điện, nhiệt điện, máy phát dự phòng và các ứng dụng năng lượng tái tạo khác.

MUA NGAY HÀNG CÔNG NGHIỆP GIÁ TỐT TẠI MECSU