Bài 12. Tác dụng của dòng điện xoay chiều

I. TÁC DỤNG NHIỆT

Dòng điện xoay chiều chạy qua bàn là, máy sưởi, bếp hồng ngoại,... sẽ làm chúng nóng lên, chứng tỏ dòng điện xoay chiều có tác dụng nhiệt. Năng lượng điện của dòng điện xoay chiều đã chuyển hoá thành năng lượng nhiệt.

Dòng điện xoay chiều chạy qua quạt điện làm cánh quạt quay, đồng thời làm quạt nóng lên một chút. Lúc này, tác dụng nhiệt của dòng điện xoay chiều gây ra hao phí năng lượng điện.

II. TÁC DỤNG PHÁT SÁNG

Khi dòng điện xoay chiều chạy qua một số đèn, ví dụ như đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang và đèn LED,... thì các đèn này phát ra ánh sáng, chứng tỏ dòng điện xoay chiều có tác dụng phát sáng.

Đèn sợi đốt có ưu điểm là tạo ra ánh sáng gần giống ánh sáng của Mặt Trời, nhưng toả nhiệt nhiều gây hao phí lớn.

Đèn huỳnh quang thường phát ra một số ánh sáng màu đặc trưng và toả nhiệt ít nên khi sử dụng sẽ tiết kiệm năng lượng.

Đèn LED toả nhiệt rất ít, rất tiết kiệm năng lượng và tuổi thọ cao hơn nhiều so với đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang nên được sử dụng phổ biến. Đèn LED được chế tạo để có thể tạo ra một số ánh sáng có màu sắc khác nhau: LED đó, LED xanh lá, LED xanh dương,... Các đèn LED thường hoạt động nhờ bộ chỉnh lưu để chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.

Trong các trường hợp này, năng lượng của dòng điện xoay chiều chuyển hoá thành năng lượng ánh sáng và một phần thành năng lượng nhiệt.

III. TÁC DỤNG TỪ

Dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây dẫn kín thì cuộn dây dẫn kín hút được các vật bằng sắt, thép,.... chứng tỏ dòng điện xoay chiều có tác dụng từ.

Tác dụng từ của dòng điện xoay chiều được ứng dụng trong các thiết bị điện như chuông điện, rơ-le điện, bếp từ,....

Hình 12.3 mô tả cấu tạo của chuông điện dùng dòng điện xoay chiều. Khi dòng điện xoay chiều chạy qua, cuộn dây dẫn kín có lõi sắt trở thành nam châm điện. Nam châm điện tác dụng lực lên lá thép làm lá thép dao động, làm cho búa gõ liên tục vào chuông. Lõi sắt trong cuộn dây dẫn kín có tác dụng làm tăng tác dụng từ của dòng điện xoay chiều, làm lá thép dao động mạnh hơn và chuông kêu to hơn. Khi đó, cuộn dây dẫn kin cũng bị nóng lên. Như vậy, trong trường hợp này, ngoài tác dụng từ, dòng điện xoay chiều còn có tác dụng nhiệt.

IV. TÁC DỤNG SINH LÍ

Khi chạy qua cơ thể người, dòng điện xoay chiều có thể làm cháy các mô dưới da, gây tổn thương hệ thần kinh,... ở các mức độ khác nhau. Các mức độ tổn thương này phụ thuộc vào: cường độ dòng điện, khoảng thời gian dòng điện chạy qua cơ thể và tần số dòng điện (số lần dòng điện đổi chiều trong một giây),... Ví dụ, dòng điện xoay chiều chạy qua tim, có thể gây ra chấn động tim, ảnh hưởng tới khả năng bơm máu của tim hoặc dẫn đến ngưng tim.

Với cùng cường độ, dòng điện xoay chiều thường nguy hiểm hơn và gây các tác hại lớn hơn lên cơ thể người so với dòng điện một chiều. Như vậy, dòng điện xoay chiều có tác dụng sinh lí, tác dụng này được ứng dụng trong y học để chữa bệnh hoặc chăm sóc sức khoẻ. Ví dụ: dòng điện xoay chiều có tần số trong khoảng 40 Hz - 80 Hz được sử dụng để kích thích và chống teo cơ, dòng điện xoay chiều có tần số lớn hơn 20 kHz được sử dụng trong phục hỏi chức năng....