Mạch điện là gì? Mô hình mạch điện

Hiện nay, khi sử dụng nguồn điện, nhiều người vẫn luôn tự đặt ra câu hỏi “mạch điện là gì”, “mô hình mạch điện như thế nào”. Để trả lời cho sự thắc mắc của nhiều người dùng thì nội dung bài viết dưới đây sẽ giải thích khái quát về mạch điện và mô hình của mạch điện.

>>> Có thể bạn quan tâm: Biến tần tiết kiệm điện như thế nào?

Mạch điện là gì?

Mạch điện là gì? Mạch điện được hiểu là một tập hợp các linh kiện hay phần tử điện được lắp đặt, kết nối với nhau thông qua dây dẫn (phần tử dẫn). Những sản phẩm sử dụng nguồn điện sẽ tạo thành những vòng kín trong đó dòng điện có thể chạy qua một thiết bị hay mạng điện để thực hiện những chức năng công tác xác định nào đó.

Các thiết bị sử dụng hệ thống điện trong gia đình

Phân loại mạch điện                

Mạch điện nói chung được chia thành ba loại:

– Mạch điện tử: trong các thiết bị điện tử đều được cấu tạo hệ thống mạch điện, chứa nhiều phần tử và các linh kiện điện tử.

Ví dụ: Mạch điện ở các thiết bị ti vi, máy giặt, máy tính, đền chiếu sáng gia đình được coi là mạch điện tử thuần túy. Tuy nhiên,  những mạch điện của ô tô, lò vi sóng có mắt thần trong hệ thống điện kiểm soát dịch chuyển đỗ xe,… là dạng lai.

– Mạch điện truyền dẫn năng lượng: là một khái niệm ít được đề cập tới trong thực tế. Đây là thành phần trong hệ thống lưới điện quốc gia, giúp truyền dẫn năng lượng theo một nhánh nào đó.

Ví dụ: Trong hệ thống điện quốc gia, đường dây 500kv Bắc – Nam có mạch 1 và mạch 2 là mạch điện truyền dẫn năng lượng.

Phân loại mạch điện

– Mạch điện công nghiệp: trong các thiết bị điện cơ tại nhà máy, nhà xưởng, tàu bè, cầu đường… thì mạch điện được sử dụng là mạch điện công nghiệp. Mạch điện này thực hiện khả năng truyền năng lượng đến các thiết bị cần nguồn điện như đèn chiếu sáng, động cơ motor… Đồng thời, các mạch năng lượng truyền dẫn có thể có mạch tín hiệu điều khiển thực hiện nhiệm vụ đóng cắt việc cấp năng lượng tới thiết bị.

Ví dụ: Trong các nhà máy điện nói chung thì mạch điện này là mạch điện công nghiệp. Ở hệ thống mạch điện này thường có nhiều bộ phận điều khiển và đo đạc là mạch điện tử.

Mô hình mạch điện

Trong việc nghiên cứu và tính toán các mạch điện và thiết bị điện thì mô hình mạch điện được sử dụng rất thuận lợi. Mô hình mạch điện gồm các thông số như nguồn dòng điện P (t), hỗ cảm M, nguồn điện áp u (t) hoặc e(t), điện cảm L,  điện trở R, điện dung C.

Điện trở R

Trong quá trình tiêu thụ điện năng thì điện trở R có khả năng biến đổi điện năng từ dạng năng lượng này sang dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng.

Mô hình điện trở R

Quan hệ giữa dòng điện và điện áp trên điện trở : uR =R.i  

Đơn vị của điện trở là W

Công suất điện trở tiêu thụ: p = Ri2

Nguồn điện áp

Nguồn điện áp đặc trưng cho khả năng duy trì và tạo nên một điện áp trên hai cực của nguồn.

Nguồn dòng điện

Nguồn dòng điện P (t) đặc trưng cho khả năng tạo nên và duy trì một dòng điện cung cấp cho mạch ngoài của nguồn điện.

Điện dung C

Khi đặt điện áp u_c của hai đầu tụ điện, điện tích q được tích lũy trên bản tụ điện:

Nếu điện áp u_C biến thiên thì dòng điện dịch chuyển qua tụ điện:

Ta có:

Điện cảm L

Khi dòng điện i chạy ở trong cuộn dây W, vòng sẽ sinh ra từ thông móc vòng với cuộn dây.

Mô hình điện cảm L

Điện cảm của cuộn dây:

Đơn vị điện cảm là Henry (kí hiệu H)

Nếu dòng điện i biến thiên thì từ thông cũng biến thiên và theo định luật cảM ứng điện từ trong cuộn dây xuất hiện sức điện động tự cảm:

Quan hệ giữa điện áp và dòng điện:

Hy vọng với những thông tin trên về “mạch điện là gì?”, người dùng sẽ có sự hiểu biết sơ bộ về mạch điện, các loại mạch điện và các mô hình mạch điện để dễ dàng sử dụng, cùng ứng dụng trong thực tiễn.