Quan hệ chuyển đổi giữa các đơn vị điện áp là gì?
Đơn vị SI của điện áp là vôn(V), các đơn vị có tiền tố có tỷ lệ 1000: 1 kV = 1000 V (vôn) = 1,000,000 mV (milivôn) = 1,000,000,000 μV (microvôn). Đơn vị liền kề chênh lệch 10³ lần: 1 V = 1000 mV, 1 mV = 1000 μV, 1 kV = 1000 V. Tức là kV → V → mV → μV sang phải ×1000, sang trái ÷1000, là hệ thập phân nghìn chuẩn SI, nhất quán với các đơn vị điện khác như dòng điện, điện dung, điện trở.
Vôn(V) được định nghĩa như thế nào?
Vôn (Volt, ký hiệu V) là đơn vị SI của điện áp/điện thế/sức điện động, được đặt theo tên nhà vật lý người Ý Alessandro Volta (người phát minh pin Volta). 1 vôn = 1 jun/coulomb (1 V = 1 J/C), tức là hiệu điện thế cần thiết để thực hiện công 1 jun khi cho 1 coulomb điện tích đi qua mạch. Sau khi định nghĩa lại SI năm 2019, vôn được suy ra từ hằng số Josephson Kⱼ (chính xác bằng 483597.8525×10⁹ Hz/V), có thể tái tạo chính xác thông qua tiếp giáp Josephson siêu dẫn, độ chính xác cực cao.
Trong định luật Ôm tính điện áp như thế nào? Quan hệ với dòng điện và điện trở ra sao?
Định luật Ôm là công thức mạch cơ bản nhất: U = I × R (điện áp=dòng điện×điện trở), công suất P = U × I = U²/R = I²R. Trong đó điện áp U đơn vị V, dòng điện I đơn vị A, điện trở R đơn vị Ω, công suất P đơn vị W. Ví dụ khi điện trở 1kΩ có dòng điện 10mA chạy qua, điện áp hai đầu điện trở U = 0.01A × 1000Ω = 10 V; điện dân dụng 220V nối với bóng đèn 100W thì dòng điện khoảng 0.45A. Công cụ này có thể giúp bạn chuyển đổi nhanh giá trị điện áp đã tính giữa kV/V/mV/μV.
Điện áp trong các tình huống phổ biến ở cấp độ nào?
Tham khảo cấp độ điện áp phổ biến: tín hiệu điện tâm đồ ECG khoảng 0.5-2mV (500-2000μV); đầu ra cặp nhiệt điện từ vài chục μV đến vài chục mV; điện não đồ EEG khoảng 10-100μV; pin khô 1.5V, USB 5V, pin lithium điện thoại 3.7V (đầy 4.2V), ắc quy axit chì 12V (định mức)/13.8V (sạc nổi); adapter laptop 19V; điện dân dụng 110V/220V; điện công nghiệp ba pha 380V; bộ pin xe điện 48V/60V/72V/400V/800V; phân phối điện 10kV, truyền tải 110kV/220kV/500kV/1000kV (siêu cao áp); tĩnh điện có thể lên đến vài chục ngàn vôn; sét 100 triệu~1 tỷ vôn.
Điện áp bao nhiêu là nguy hiểm cho con người? Điện áp an toàn là bao nhiêu?
IEC 60038 và GB3805 của Việt Nam/Trung Quốc quy định: điện áp an toàn cực thấp (SELV) giá trị định mức không quá 42V (thường là 36V, 24V, 12V), trong môi trường khô ráo thường cho rằng dưới 36V là an toàn, làm việc trong môi trường ẩmướt/trong bể kim loại nên dùng 12V. Điều thực sự gây tử vong không phải bản thân điện áp mà là dòng điện, nhưng điện áp quyết định độ lớn dòng điện chạy qua cơ thể người——điện dân dụng 220V trong môi trường khô có thể gây ra dòng điện 2-22mA (nghiêm trọng có thể tử vong), trên 1000V có nguy cơ hồ quang điện, khoảng cách an toàn là biện pháp bảo vệ chính. Tần số công nghiệp xoay chiều (50/60Hz) nguy hiểm hơn dòng một chiều và cao tần ở cùng điện áp.
Tại sao tín hiệu yếu lại dùng đơn vị cấp μV/mV?
Tín hiệu cảm biến và điện sinh học thường rất yếu: cặp nhiệt điện (loại K) 1℃ khoảng 41μV, đủ thang 1000℃ chỉ có 41mV; đỉnh sóng R điện tâm đồ 0.5-2mV, sóng α điện não 10-100μV; đầu ra cầu cảm biến biến dạng thường chỉ vài mV; tín hiệu phát thanh mà ăng-ten radio nhận được có thể thấp đến cường độ trường μV/m; đầu ra photodiode cấp nA~μA sau chuyển đổi I/V được tín hiệu mV. Những tín hiệu yếu này cần được khuếch đại đến cấp V bằng op-amp lợi ích cao nhiễu thấp trước khi có thể thu thập bằng ADC, khi thiết kế và gỡ lỗi mạch phải thành thạo chuyển đổi μV↔mV↔V.
Quan hệ giữa điện áp pin và dung lượng là gì? mAh và V có nghĩa là gì?
Dung lượng pin (mAh) biểu thị có thể giải phóng bao nhiêu điện tích (lượng điện tích), điện áp danh định (V) là điện thế làm việc của pin. Năng lượng (Wh) = điện áp (V) × dung lượng (Ah). Ví dụ pin điện thoại 3.7V/3000mAh năng lượng = 3.7V × 3Ah = 11.1Wh; ắc quy axit chì 12V/100Ah năng lượng = 12 × 100 = 1200Wh = 1.2kWh. Khi pin đầy và khi phóng điện có sự khác biệt về điện áp (ví dụ pin lithium 3.0-4.2V, axit chì 10.5-14.4V), cần kết hợp đường cong điện áp để đánh giá lượng pin còn lại (SOC), công cụ này dùng để chuyển đổi đơn vị điện áp.
Tại sao nhiều người viết uV thay vì μV?
μ là chữ cái Hy Lạp Mu, trên bàn phím tiếng Anh chuẩn không có phím này, trong mô phỏng SPICE thời kỳ đầu, lập trình C, cổng nối tiếp ASCII, in lụa linh kiện không tiện gõ μ, vì vậy ngành kỹ thuật điện tử phổ biến dùng chữ cái u thay thế μ (phát âm gần giống), uV = μV là cách viết theo quy ước (ví dụ 100uV = 100μV). Trên máy hiện sóng, đồng hồ vạn năng, bộ tạo tín hiệu, bảng điều khiển nguồn thường thấy bốn ký hiệu uV/mV/V/kV, mức mV/V/kV thường dùng nhất.
Phân biệt điện áp xoay chiều và điện áp một chiều như thế nào?
Điện áp một chiều (DC) hướng không đổi không thay đổi theo thời gian (pin, USB, đầu ra adapter nguồn), điện áp xoay chiều (AC) cực tính thay đổi tuần hoàn (điện dân dụng). Điện áp AC thường chỉ giá trị hiệu dụng (RMS), giá trị hiệu dụng 220V điện dân dụng tương ứng đỉnh khoảng 311V, đỉnh-đỉnh khoảng 622V. Đồng hồ vạn năng ở thang AC đo là giá trị hiệu dụng, khi chọn linh kiện chịu áp TVS/varistor/tụ điện phải tính theo giá trị đỉnh chứ không phải hiệu dụng——ví dụ mạch 220V nên chọn tụ điện có điện áp chịu đựng ≥350V (400V thường dùng).
Cao áp cấp kV có những ứng dụng nào? Cần lưu ý an toàn gì?
Ứng dụng cao áp cấp kV: 10kV là điện áp chuẩn phân phối đô thị, 220kV/500kV/1000kV (siêu cao áp) là điện áp truyền tải khoảng cách xa; anode màn hình CRT có cao áp 20-30kV; bóng máy X-quang vài chục~150kV; sơn tĩnh điện/lọc bụi tĩnh điện vài chục kV; súng điện tử, máy gia tốc hạt có thể đến cấp MV. Làm việc cao áp phải cắt điện, treo biển, kiểm tra điện, nối dây đất, giữ khoảng cách an toàn (10kV≥0.7m, 110kV≥1.5m, 220kV≥3m), mặc trang bị bảo vệ cách điện, nghiêm cấm làm việc khi đang có điện.
Đề-xi-ben (dB) và điện áp có quan hệ gì?
Độ lợi điện áp biểu thị bằng dB: G(dB) = 20·log₁₀(Vout/Vin), vì công suất P=U²/R nên là log nhân 20 (dB công suất là log nhân 10). 6dB≈2 lần điện áp, 20dB=10 lần điện áp, 40dB=100 lần điện áp, 60dB=1000 lần điện áp (đúng bằng vượt qua ba cấp bậc hệ thập phân nghìn). Ví dụ độ lợi vòng hở op-amp 100dB≈10⁵ lần, tức là đầu vào 1mV khuếch đại thành đầu ra 100V (bị giới hạn bởi nguồn điện thực tế không thể). Kỹ sư cao tần/âm thanh thường cần chuyển đổi giữa dB và bội số điện áp.
Giá trị điện áp tôi nhập có bị tải lên không? Quyền riêng tư có an toàn không?
Hoàn toàn không tải lên. Toàn bộ logic chuyển đổi sử dụng JavaScript thuần phía giao diện chạy trên trình duyệt cục bộ của bạn, giá trị điện áp nhập vào không có bất kỳ yêu cầu mạng nào được gửi đi, máy chủ không thể thấy bất kỳ tham số mạch, dữ liệu kiểm tra hoặc thông tin vận hành điện nào của bạn. Sau khi đóng tab nội dung nhập sẽ xóa ngay, không sử dụng cookie hoặc localStorage để lưu. Phù hợp cho các tình huống nhạy cảm về quyền riêng tư dữ liệu như nghiên cứu phát triển doanh nghiệp, vận hành bảo trì điện, điện tử quân sự, dạy học thi cử, làm việc tại hiện trường cao áp.
