Ba Định Luật Cơ Bản của Dòng Điện

Vũ Trọng Quang

19/09/2020•3 min read

Trong các mạch điện luôn tồn tại các định luật cơ bản của dòng và thế ở các điểm hoặc các phần khác nhau của mạch điện. Cho dù một mạch điện nó có 1000 mối dây hay chỉ là một mối dây duy nhất thì những định luật được viết ở đây nó luôn tồn tại.

Giới thiệu

Mạch điện luôn tồn tại các định luật cơ bản của dòng và thế ở các điểm hoặc các phần khác nhau của mạch điện, do đó cần các kiến thức cơ bản về điện khi làm việc với mạch, bài viết cũng đề cập các khái niệm, kí hiệu cơ bản, quy ước chung trong một sơ đồ mạch điện.

Bài viết này đề cập đến DC - dòng điện một chiều, chưa đề cập đến dòng điện xoay chiều – AC nên một số định luật vật lý và công thức của DC sẽ khác AC.

Các khái niệm và ký hiệu cơ bản của sơ đồ mạch điện

Một số khái niệm cơ bản

Điện tích

Điện tích được tạo ra từ các hạt mang điện.
Xét dưới góc độ nguyên tử, mỗi nguyên tử mang một giá trị điện tích khác nhau, có thể là trung hoà về điện hoặc cũng có thể mang một giá trị điện tích khác 0.
Điện tích có thể tạo ra điện trường và chính nó cũng chịu ảnh hưởng từ điện trường.
Lượng điện tích là bội số của các điện tích điểm bên trong nó.
Điện tích được đo bằng đơn vị Coulomb (C) và được ký hiệu là Q.
Điện tích nhỏ nhất là 1 electron = -1.602 x 10^-19 C.
Điện tích không thể được tạo ra hay phá huỷ.

Dòng điện

Dòng điện chính là dòng các điện tích di chuyển có hướng và ngược hướng di chuyển của electron.
Cường độ dòng điện mang đơn vị là Ampe (A) (đối với hệ SI) và được kí hiệu là I (bắt nguồn từ tiếng Pháp: Intensité - Cường độ).
Cường độ dòng điện được tính qua một bề mặt bằng lượng điện tích di chuyển (hoặc thay đổi) qua bề mặt đó trong một đơn vị thời gian.
I_tb = delta(Q)/delta(t). Nếu xét trong một khoảng thời gian rất nhỏ thì I = dQ/dt.
Bởi vì điện tích sinh ra từ trường và dòng điện là dòng có hướng của các điện tích nên dòng điện cũng sinh ra từ trường.
Dòng điện là một dòng khép kín và không có dòng điện khi bị hở mạch. Điều này không có nghĩa là dây điện đứt sẽ không tồn tại dòng điện, vì khi ta chạm vào một đầu dương, ta sẽ là vật dẫn điện được nối với mặt đất (nối đất).

Điện thế và điện áp

Điện áp (hay còn gọi là hiệu điện thế) chính là sự chênh lệch điện thế của hai điểm khác nhau trên một mạch điện.
Điện áp được đo bằng Volt (V) và được ký hiệu là U.
Năng lượng của điện thể tạo ra cần thiết để đẩy e qua một điện trở.
Năng lượng có thể được tạo ra từ nguồn.
Tổng năng lượng sinh ra kín bằng tổng năng lượng tiêu thụ trong một mạch khép.

Điện trở

Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện. Ở đây chúng ta xét về linh kiện điện trở (R).
Điện trở kháng là một đại lượng vật lý đại diện cho tính chất cản trở của vật liệu. Điện trở kháng có đơn vị là Ohm (Ω).

Các định luật cơ bản của mạch điện

Định luật Kirchhoff về điện thế

Tổng điện thế trong một mạch khép kín bằng 0.

V₁ - V₂ - V₃ + V₄ = 0

Định luật Kirchhoff về dòng điện

Tổng dòng điện tại 1 nút phải bằng 0.

I₁ - I₂ + I₃ + I₄ = 0

Định luật Ohm

V = IR

Điện trở là tuyến tính trong định luật Ohm. Đơn vị: Ohm.