Đơn vị cường độ dòng điện là gì? Công thức tính như thế nào?

Đơn vị cường độ dòng điện là một đại lượng quan trọng trong vật lý cho biết độ mạnh yếu của dòng điện trong mạch điện. Để giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm này, hãy cùng LabVIETCHEM tham khảo bài viết dưới đây nhé!

1. Đơn vị cường độ dòng điện là gì?

Cường độ dòng điện cho biết mức độ mạnh yếu của dòng điện và số lượng tử điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn trong thời gian nhất định. Khi dòng điện càng mạnh thì cường độ dòng điện càng lớn và ngược lại.

Đơn vị cường độ dòng điện được quy ước là Ampe (lấy theo tên của nhà toán học và vật lý học người Pháp nổi tiếng André Marie Ampère), ký hiệu A. 

1 Ampe tương ứng với dòng chuyển động của 6,24150948 x 1018 điện tử e (1 culông) qua 1 diện tích dây dẫn trên 1 giây.

Ký hiệu của cường độ dòng điện là I, giúp chúng ta nhận biết dễ dàng cường độ dòng điện trong bảng mạch và sơ đồ mạch điện.

Bên cạnh đó, còn có một số cách quy đổi đơn vị đo cường độ dòng điện khác như:

• 1A = 1000 mA
• 1mA = 1000 μA
• 1mA = 11000 A
• 1μA = 11000 mA = 11000000 A

2. Phân loại cường độ dòng điện

2.1. Cường độ dòng điện một chiều

Cường độ dòng điện một chiều (cường độ dòng điện dân dụng) có ký hiệu là DC (Direct Current), là dòng điện có các điện tích dịch chuyển cùng hướng trong môi trường dẫn điện.

Cường độ dòng điện

Mặc dù có thể điều chỉnh độ tăng giảm của cường độ dòng điện một chiều, tuy nhiên không thể đổi chiều dòng điện sang xoay chiều.

Người ta quy ước cường độ dòng điện một chiều các hạt điện từ sẽ theo chiều dương (+) sang âm (-). Dòng điện này được tạo ra từ các nguồn như: năng lượng mặt trời, pin, ắc quy…

2.2. Cường độ dòng điện xoay chiều

Cường độ dòng điện xoay chiều ký hiệu AC (Alternating Current), là dòng điện có chiều và có thể thay đổi tuần hoàn theo chu kỳ thời gian nhất định.

Có thể bạn chưa biết, cường độ dòng điện xoay chiều chính là hệ thống điện mà chúng ta đang sử dụng mỗi ngày. Dòng điện này được tạo ra từ sự biến đổi qua lại giữa dòng điện một chiều hay dòng điện xoay chiều thông qua mạch điện đặc thù, hoặc từ chính các máy phát điện xoay chiều tại các nhà máy điện.

Hầu hết các thiết bị điện gia dụng đều sử dụng dòng điện xoay chiều như: máy giặt, nồi cơm điện, tivi, bếp điện, bình nóng lạnh, bóng đèn…

Hình 2: Sơ đồ cường độ dòng điện xoay chiều

3. Các công thức tính cường độ dòng điện hiện nay

3.1. Cường độ dòng điện trung bình

Itb =  ΔQt/Δt

Trong đó: 

• Itb: là cường độ dòng điện trung bình. Đơn vị: A.
• ΔQ: là điện lượng được xem xét trong khoảng thời gian Δt.
• Δt: là khoảng thời gian diễn ra. 

3.2. Cường độ dòng điện qua định luật ôm

Định luật ôm cho biết sự phụ thuộc vào cường độ dòng điện của điện trở và hiệu điện thế. 

Ta có công thức: 

I = U/R

Trong đó:

• I: cường độ dòng điện. Đơn vị: A.
• U: hiệu điện thế đoạn mạch. Đơn vị: V.
• R: điện trở. Đơn vị: Ω

3.3. Cường độ dòng điện trong đoạn mạch theo định luật ôm

I =E/(Rn+ r)

Trong đó:

• I: cường độ dòng điện. Đơn vị: A.
• E: suất điện động. Đơn vị: V.
• Rn: điện trở ngoài. Đơn vị: Ω.
• r: điện trở trong. Đơn vị: Ω.

3.4. Cường độ dòng điện tức thời

Công thức: 

I = dQ/dt  

Hoặc I = P:U

Trong đó: 

• I: cường độ dòng điện. Đơn vị: A.
• U: hiệu suất điện thế. Đơn vị: V.
• P: công suất tiêu thụ điện của thiết bị. Đơn vị: KW.

Hoặc U = I.R

Trong đó:

• I: cường độ dòng điện. Đơn vị: A.
• U: hiệu điện thế. Đơn vị: V.
• R: điện trở. Đơn vị: Ω.

3.5. Cường độ dòng điện hiệu dụng

I = Io/√2

Trong đó: 

• I: cường độ dòng điện hiệu dụng. Đơn vị: A.
• Io: cường độ dòng điện cực đại. Đơn vị: A.

3.6. Cường độ dòng điện cực đại

Io = I.√2

Trong đó: 

• I: cường độ dòng điện hiệu dụng. Đơn vị: A.
• I0: cường độ dòng điện cực đại. Đơn vị: A.

3.7 Cường độ dòng điện định mức

I = P/U

Trong đó: 

• I: cường độ dòng điện định mức. Đơn vị: A.
• P: công suất điện. Đơn vị: W.
• U: hiệu điện thế. Đơn vị: V.

3.8. Cường độ dòng điện bão hòa

Ibh = n.e

Trong đó:

• Ibh: cường độ dòng điện bão hòa.
• n: số electron.
• e: điện tích electron.

4. Giới thiệu một số dụng cụ đo cường độ dòng điện

Đơn vị cường độ dòng điện ký hiệu I, muốn đo được nó chúng ta có thể sử dụng các thiết bị sau:

4.1. Ampe kìm

Thiết bị này được dùng bằng cách kẹp Ampe kìm vào dây cấp nguồn cho thiết bị, sau đó màn hình sẽ hiển thị cho ta biết I là bao nhiêu.

4.2. Ampe kế

Mỗi Ampe kế sẽ có độ chia và giới hạn đo khác nhau. Trong đó độ chia nhỏ nhất bằng 0.5 mA.

Các chốt ghi dấu (+) sẽ tương ứng với chốt dương và dấu (-) là chốt âm. Phía dưới thiết bị còn được lắp thêm nút điều chỉnh để đưa Ampe kế về 0.

Hình 4: Ampe kế

4.3. Đồng hồ vạn năng

Muốn sử dụng đồng hồ vạn năng đo cường độ dòng điện cần cài đặt chức năng phù hợp. Nó cũng được dùng để đo dòng điện xoay chiều.

Trên đây là toàn bộ thông tin về đơn vị cường độ dòng điện và các nội dung liên quan. Mong rằng bài viết đã cung cấp nhiều kiến thức hữu ích cho bạn. 

Nếu muốn mua dụng cụ đo cường độ dòng điện chất lượng, bạn hãy liên hệ ngay với LabVIETCHEM để được tư vấn nhé!