1. Cường độ là gì?
Thuật ngữ “cường độ” theo từ điển tiếng việt được định nghĩa là lượng năng lượng mà sóng truyền đi trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị bề mặt diện tích. Đối với chuyên ngành vật lý, cường độ ở đây được hiểu là cường độ dòng điện. Cường độ là năng lượng truyền đi trên một đơn vị diện tích trong khoảng thời gian nhất định. Cường độ tương ứng với mật độ nhân tốc độ sóng. Nó thường được đo bằng đơn vị watt trên mét vuông. Cường độ sẽ phụ thuộc vào độ mạnh và biên độ của sóng.
Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng chỉ sự mạnh yếu của dòng điện và số lượng điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian nhất định. Dòng điện càng mạnh thì cường độ dòng điện càng lớn và ngược lại, dòng điện càng yếu thì cường độ dòng điện càng nhỏ.
2. Đơn vị của cường độ:
Đơn vị đo cường độ của dòng điện là ampe và được kí hiệu là A. Nguồn gốc của tên này được xuất phát từ tên viết tắt của một nhà vật lý, nhà toán học người Pháp – André Marie Ampère (1775 -1836. Ông cũng được biết đến là cha đẻ của định luật Ampere)
Đơn vị đo đã được ra đời từ năm 1946 và được sử dụng cho tới ngày 20 tháng 5 năm 2019. Đây là dòng điện cố định, nếu nó chạy trong hai dây dẫn thẳng song song dài vô hạn với tiết diện không đáng kể, đặt cách nhau một mét trong chân không thì sẽ sinh ra một lực giữa hai dây này bằng 2 x 10-7 niutơ trên một mét chiều dài.
Một ampe tương ứng dòng chuyển động của 6,24150948 x 1018 điện tử e trên giây qua một diện tích của dây dẫn.
Ngoài ra, người ta còn sử dụng đơn vị mA (miliampe) để đo cường độ dòng điện (1A = 1000mA).
3. Công thức tính cường độ:
3.1. Công thức tính dòng điện không đổi:
I = q / t (A).
Trong đó:
I là cường độ dòng điện không đổi (A)
q là điện lượng dịch chuyển qua tiết diện phẳng vật dẫn ( C)
t thời gian điện lượng chuyển qua tiết diện phẳng vật dẫn (s)
3.2. Công thức tính dòng điện theo định luật ôm:
Trong đó:
I: Cường độ dòng điện (đơn vị A)
U: Hiệu điện thế (đơn vị V)
R: Điện trở (đơn vị Ω)
3.3. Công thức tính dòng điện hiệu dụng:
Trong đó:
I là cường độ dòng điện hiệu dụng
I0 là cường độ dòng điện cực đại
4. Làm sao để đo cường độ dòng điện:
Công cụ cường độ dòng điện được đặt theo tên gọi của đơn vị, đó là Ampe kế. Nguồn gốc của tên gọi này cũng xuất phát từ người phát minh ra nó. Hiện nay, ampe kế được bày bán trên thị trường khá nhiều với đa dạng các mẫu mã, giá thành khác nhau, phù hợp với từng nhu cầu sử dụng khác nhau. Vậy câu hỏi đặt ra, tại sao cần phải đo cường độ dòng điện?
Thứ nhất, đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện tử và duy trì tuổi thọ của chúng được cao hơn. Mỗi thiết bị điện đều có hạn mức cường độ dòng điện chạy qua nhất định để đảm bảo tuổi thọ của thiết bị được duy trì. Khi biết được cường độ dòng điện, ta sẽ có cách để duy trì dòng điện ổn định, đúng với hạn mức cho phép, nâng cao tuổi thọ của thiết bị điện tử.
Sau khi biết được cường độ dòng điện có thể lựa chọn loại dây dẫn phì hợp, vừa giúp điện năng được tiết kiệm hơn vừa đảm bảo sự vận hành ổn định cho các thiết bị tiêu thụ.
Thứ hai, đặt an toàn của người dùng lên hàng đầu. Việc kiểm soát cường độ dòng điện sẽ đảm bảo an toàn tối đa cho con người, tránh trường hợp cường độ dòng điện quá cao gây ra các tình trạng cháy nổ, điện giật. Khi phát hiện ra những nguồn nguy hiểm này sớm chúng ta cũng có những biện pháp ngăn ngừa kịp thời, đảm bảo không để tình trạng nguy hiểm xảy ra, gây nên những hậu quả đáng tiếc.
Việc lựa chọn thiết bị để đo cường độ dòng điện cũng rất quan trọng, để tránh mua phải hàng nhái, hàng kém chất lượng, người tiêu dùng nên lựa chọn mua ở những cơ sở uy tín.
5. Một số bài tập vận dụng:
Bài 1: Ampe kế là dụng cụ để đo:
A. cường độ dòng điện
B. hiệu điện thế
C. công suất điện
D. điện trở
