Cường độ dòng điện được nhắc nhiều trong môn Vật lý, vậy bạn đã hiểu rõ cường độ dòng điện là gì? Công thức tính cường độ dòng điện như thế nào chưa? Hãy cùng VietChem xem chi tiết trong bài viết này nhé!


Định nghĩa cường độ dòng điện là gì?

*

Cường độ dòng điện cho biết gì?

Cường độ dòng điện (CĐDĐ) là số lượng tử đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian, đây là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh và độ yếu của dòng điện. Một dòng điện càng mạnh thì CĐDĐ càng lớn và ngược lại. 

Cường độ dòng điện trung bình ở một khoảng thời gian là thương số giữa điện lượng chuyển qua bề mặt trong khoảng thời gian đó và khoảng thời gian đang xét.

Bạn đang xem: Công thức tính cường độ dòng điện trong mạch

Ký hiệu cường độ dòng điện là gì?

*

I là ký hiệu được dùng nhiều trong vật lý

Ký hiệu cường độ dòng điện là I, I này là trong hệ SI đây là tên gọi của một nhà vật lý học và toán học người pháp André Marie Ampère. Kí hiệu này được sử dụng trong Vật lý và trong công thức tính cường độ dòng điện. 

André Marie Ampère là một trong những nhà phát minh ra từ trường và phát biểu thành định luật Ampere, chính vì thế đơn vị đo cường độ dòng điện được lấy tên ông.

Hiểu rõ hơn về cường độ dòng điện, hiệu điện thế và điện trở

Đơn vị đo cường độ dòng điện là gì?

CĐDĐ có đơn vị đo là ampe, kí hiệu là A. 1 ampe tương ứng với dòng chuyển động của 6,24150948Dụng cụ đo cường độ là gì - Là ampe kế

Công thức tính cường độ dòng điện

*

Trong vật lý, cường độ dòng điện được đo bằng nhiều công thức, tùy vào từng trường hợp mà bạn vận dụng các công thức khác nhau

1. Cường độ dòng điện trung bình

Itb=ΔQ/Δt

Trong đó:

Itb là kí hiệu của cường độ dòng điện trung bình đơn bị (A)Δt là kí hiệu của một khoảng thời gian được xét nhỏΔQ là điện lượng được xét trong khoảng thời gian Δt 

Cường độ tức thời được tính theo công thức:

I = dQ/ dt

Hoặc

I=P:U

Trong đó:

P là công suất tiêu thụ của thiết bị điệnU là hiệu điện thế

Công thức khác:

I = dQ/ dt

Hoặc 

U = I.R

Trong đó:

U là hiệu điện thế, đơn vị UR là điện trở, đơn vị ôm

2. Cường độ dòng điện hiệu dụng

Ngoài các công thức trên, trong vật lý còn có thêm các công thức tính cường độ dòng điện hiệu dụng. Đây là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi.

I=U/R

Trong đó:

U là hiệu điện thếR là điện trở

3. Cường độ dòng điện cực đại

I0 = I. √2

Trong đó:

I0 là cường độ dòng điện cực đại

4. Cường độ dòng điện bão hòa

I=n.e

Trong đó:

e là điện tích electron

5. Cường độ dòng điện 3 pha

I = P/(√3 x U x coshi x hiệu suất)

Trong đó:

P là công suất động cơU là điện áp sử dụng

Công thức tính cường độ dòng điện xoay chiều

*

Dòng điện xoay chiều

Dòng điện xoay chiều là dòng có chiều và cường độ biến đổi tuần hoàn theo chu kỳ thời gian nhất định. Loại dòng điện này thường được tạo ra từ máy phát điện xoay chiều hoặc có biến đổi qua lại nhờ những mạch điện đặc thù

P=U.I.cosα

Trong đó

P là công suấtU là điện ápα là góc lệch pha giữa U và I

Chu kỳ của dòng điện xoay chiều là khoảng thời gian mà điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ, được tính bằng giây (s) và kí hiệu là T.

Tần số dòng điện xoay chiều kí hiệu là F, là số lần lặp lại trạng thái cũ dòng điện xoay chiều trong một giây.

F=1/T

Công thức tính dòng điện 1 chiều

*

Dòng điện xoay chiều

Dòng điện một chiều là dòng chuyển dời đồng hướng của các hạt mang điện trong môi trường dẫn điện như dây dẫn. Viết tắt là 1C hoặc DC

Đây là dòng điện được tạo ra từ các nguồn như pin, tế bào năng lượng mặt trời. Dòng điện này có thể di chuyển trong vật dẫn như dây điện hoặc trong các vật liệu bán dẫn, vật liệu cách điện hay môi trường chân không.

Công thức:

I=U/R

Trong đó:

U là điện áp 2 đầu đoạn mạnhR là điện trở đoạn mạch

Bài tập cách tính cường độ dòng điện có lời giải

Bài 1:

Tiến hành mắc tụ điện có điện dụng 2μF vào mạng điện xoay chiều có điện áp 220V và tần số 50 Hz. Hỏi cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ điện là bao nhiêu?

Lời giải:

Tần số góc: ω = 2πf = 100π rad/s.

Xem thêm: Các Gốc Axit Thường Gặp (Nhiều 1 Chút Ạ), Một Số Gốc Axit Và Công Thức Hóa Học Thường Gặp

Dung kháng: Zc = 1/ωC = 1/ 100π.2.10-6 = 5000/π (Ω)

Bởi vì mạch chỉ có tụ điện nên cường độ dòng điện hiệu dụng được tính theo công thức:

I = U/Zc = 220: 5000/π ≈ 0.14 A

Đáp án: 0.14 A

Bài 2:

Tiến hành đặt một điện áp xoay chiều u = 220√2cos(100πt) V vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp có điện trở R= 110Ω, L và C có thể thay đổi được. Hỏi, khi hệ số công suất của đoạn mạch đạt giá trị cực đại thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đó là bao nhiêu?

Lời giải:

Thay đổi L và C để hệ số công suất cực đại sẽ tạo ra hiện tượng cộng hưởng, lúc này Cos φ = U²/R = 440 W.