Tần số điện là gì? Phân biệt dòng điện 50Hz, 60Hz

Tần số điện là gì? Đây là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực điện, điện tử, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hoạt động của các thiết bị điện, máy phát điện công nghiệp và hệ thống truyền tải. Tần số điện, hay còn gọi là tần số dòng điện (Hz), thể hiện số lần dao động của dòng điện xoay chiều trong một giây, hiện nay tần số phổ biến nhất tại Việt Nam là 50Hz và 60Hz.

Vậy giữa hai loại tần số này, 50Hz và 60Hz có gì khác nhau, hãy cùng Dianyo Powergen tìm hiểu chi tiết trong nội dung dưới.

Tần số điện là gì?

Tần số điện là đại lượng đặc trưng cho số lần dao động của dòng điện xoay chiều trong một giây, được ký hiệu là Hz (Hertz). Khi tần số càng cao thì dòng điện thay đổi cực tính (từ dương sang âm và ngược lại) càng nhanh. Đây cũng chính là đại lượng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hoạt động của thiết bị điện và máy phát điện.

Tần số dòng điện là gì?

Tần số dòng điện thể hiện chu kỳ biến đổi của dòng điện trong một giây. Tùy thuộc vào loại dòng điện mà giá trị tần số sẽ khác nhau:

- Tần số dòng điện một chiều (DC): Biên độ của dòng điện một chiều là một đường thẳng ổn định, cường độ không thay đổi theo thời gian và chỉ đi theo một hướng duy nhất, tần số của dòng điện một chiều bằng 0 Hz. Dòng điện một chiều thường được ứng dụng trong pin, ắc quy, thiết bị khởi động xe và nhiều hệ thống lưu trữ năng lượng khác.

- Tần số dòng điện xoay chiều (AC): Biên độ của dòng điện xoay chiều có dạng hình sin, trong đó một nửa chu kỳ là dương và nửa còn lại là âm. Khác với dòng điện một chiều, tần số của dòng điện xoay chiều luôn khác 0, phổ biến là 50Hz hoặc 60Hz. Được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị gia dụng như tủ lạnh, máy giặt, tivi, điều hòa, và đặc biệt là trong hệ thống điện công nghiệp.

Tần số dao động là gì?

Tần số dao động mô tả số lần dao động của một hiện tượng trong một giây, ký hiệu là f, đơn vị đo là Hz (Héc). Trong lĩnh vực điện, tần số dao động chính là tần số của dòng điện xoay chiều, thể hiện mức độ biến thiên của dòng điện theo thời gian.

Tần số càng ổn định, thiết bị điện hoạt động càng trơn tru, tránh được hiện tượng rung, nóng, hoặc giảm tuổi thọ.

Hz là gì?

Hz (Hertz, đọc là Héc) là đơn vị đo tần số, được đặt theo tên của nhà vật lý người Đức người đầu tiên chứng minh sự tồn tại của sóng điện từ - Heinrich Rudolf Hertz . Trong lĩnh vực điện học, Hz cho biết số lần dao động hoặc chu kỳ lặp lại của dòng điện trong 1 giây.

Nếu tần số của dòng điện là 50Hz, điều đó có nghĩa là dòng điện thay đổi cực tính (từ dương sang âm và ngược lại) 50 lần trong một giây. Tần số này càng lớn thì tốc độ biến thiên của dòng điện càng cao.

Hz chính là đơn vị tần số dòng điện, được ký hiệu là f. Đây là thông số quan trọng quyết định đến hiệu suất hoạt động của các thiết bị điện, động cơ, máy phát điện, cũng như khả năng đồng bộ giữa các thiết bị trong cùng hệ thống.

Đơn vị Hz còn được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực khoa học như:

• Âm thanh học: đo tần số dao động của âm thanh.

• Truyền thông – sóng vô tuyến: đo tần số sóng radio, sóng WiFi, 4G/5G.

• Sinh học: đo tần số dao động hoặc nhịp điệu sinh học của động vật và con người.

Các đơn vị liên quan đến Hz

Tần số có thể được quy đổi ở nhiều cấp độ khác nhau tùy vào mức dao động của thiết bị:

• 1 Hz = 1.000 mHz (Milihertz)

• 1 Hz = 1.000.000 µHz (Microhertz)

• 1 Hz = 1.000.000.000 nHz (Nanohertz)

• 1 kHz = 1.000 Hz (Kilohertz)

• 1 MHz = 1.000.000 Hz (Megahertz)

• 1 GHz = 1.000.000.000 Hz (Gigahertz)

Các khái niệm về tần số (Hz) phổ biến hiện nay

Tần số không chỉ xuất hiện trong điện học mà còn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống và kỹ thuật. Dưới đây là các khái niệm phổ biến giúp bạn hiểu rõ hơn về tần số điện là gì và các dạng tần số liên quan.

Tần số âm thanh (Audio Frequency – AF)

Tần số âm thanh là dạng sóng rung động cơ học trong không khí mà tai người có thể cảm nhận được. Phạm vi nghe của con người thường nằm trong khoảng 20 Hz – 20.000 Hz (20 kHz).

Tần số ánh sáng

Ánh sáng là dạng sóng điện từ, bao gồm các trường điện và từ trường dao động trong không gian. Tần số ánh sáng được xác định dựa trên màu sắc mà mắt người nhìn thấy được. Các dạng sóng có tần số khác nhau như:

• Sóng vô tuyến: tần số thấp nhất

• Sóng vi ba, hồng ngoại: tần số trung bình

• Tia X, tia gamma: tần số rất cao

Trong y học, truyền thông, và cả trong cảm biến công nghiệp thì tần số càng cao, năng lượng bức xạ càng lớn.

Tần số quét màn hình (Refresh Rate)

Tần số quét màn hình là số lần hình ảnh trên màn hình được làm mới trong 1 giây, được đo bằng đơn vị Hertz (Hz). Ví dụ:

• Màn hình 60Hz nghĩa là hình ảnh được cập nhật 60 lần mỗi giây.

• Màn hình 120Hz, 144Hz hay 240Hz sẽ hiển thị mượt mà hơn, giảm hiện tượng nhòe và giật hình.

Tần số dòng điện

Đây là yếu tố trực tiếp ảnh hưởng đến hoạt động của máy phát điện xoay chiều và máy phát điện một chiều.

Tần số dòng điện một chiều (DC)

• Biên độ dòng điện là đường thẳng ổn định, không thay đổi theo thời gian.

• Dòng điện chỉ chảy theo một chiều duy nhất, tần số bằng 0 Hz.

• Ứng dụng phổ biến: Ắc quy, pin, hệ thống khởi động ô tô.

Tần số dòng điện xoay chiều (AC)

• Biên độ dòng điện có dạng sóng hình sin, dao động đối xứng quanh trục thời gian.

• Tần số khác 0 (ví dụ 50Hz hoặc 60Hz).

• Ứng dụng phổ biến trong: máy giặt, tủ lạnh, điều hòa, máy phát điện công nghiệp, thiết bị điện dân dụng.

Tần số dòng điện xoay chiều được tạo ra từ máy phát điện trong đó rotor quay tạo nên dao động của từ trường, sinh ra dòng điện biến thiên theo chu kỳ.

Sự khác nhau giữa dòng điện 50Hz, 60Hz là gì?

Khi tìm hiểu về tần số điện, hai thông số phổ biến nhất mà bạn thường gặp là 50Hz và 60Hz. Đây là những mức tần số tiêu chuẩn được sử dụng trong hệ thống điện trên toàn thế giới, ảnh hưởng trực tiếp đến cách các thiết bị điện hoạt động.

Dòng điện 50Hz là gì?

Dòng điện 50Hz nghĩa là trong 1 giây, dòng điện đổi chiều 50 lần. Tức là, mỗi 1/50 giây, dòng điện xoay chiều sẽ quay trở về điểm ban đầu trong chu kỳ dao động của nó.

Đây là chuẩn tần số điện được sử dụng tại Việt Nam và hầu hết các quốc gia ở châu Âu, châu Á, châu Phi, vì phù hợp với điều kiện truyền tải, tiết kiệm năng lượng và độ ổn định điện áp.

Dòng điện 60Hz là gì?

Dòng điện 60Hz là dòng điện có tần số đổi chiều 60 lần mỗi giây. Tức là, trong 1/60 giây, dòng điện xoay chiều sẽ hoàn tất một chu kỳ và quay về điểm gốc ban đầu.

Dòng điện 60Hz thường được sử dụng tại Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Canada và một số nước khác, nơi hạ tầng điện được thiết kế theo tiêu chuẩn cao hơn, với khả năng truyền tải nhanh và hiệu suất động cơ lớn hơn.

Sự khác nhau giữa dòng điện 50Hz và 60Hz

Mặc dù 50Hz và 60Hz chỉ khác nhau về số lần dao động trong một giây, nhưng sự khác biệt này lại ảnh hưởng đến hiệu năng, tốc độ và độ bền của các thiết bị điện.

Ví dụ: Một máy nén khí công nghiệp sử dụng động cơ xoay chiều ở 50Hz sẽ đạt tốc độ khoảng 1.450 vòng/phút (rpm).  Nếu cùng loại động cơ đó hoạt động ở 60Hz, tốc độ có thể đạt tới 1.750 vòng/phút. Điều này đồng nghĩa với việc thiết bị 60Hz cho năng suất cao hơn, nhưng tiêu thụ nhiều điện hơn và đòi hỏi hệ thống bảo vệ, cách điện, tản nhiệt tốt hơn so với thiết bị 50Hz.

Tại sao Việt Nam sử dụng dòng điện 50Hz thay vì 60Hz?

Hiện nay, Việt Nam sử dụng tần số điện 50Hz làm tiêu chuẩn quốc gia. Điều này được quyết định dựa trên nhiều yếu tố kỹ thuật và kinh tế bởi những lý do sau: 

- Dòng điện 50Hz có tần số thấp hơn, nên thiết bị điện không cần cấu tạo quá phức tạp để chịu dòng dao động cao, giúp tiết kiệm chi phí sản xuất và vận hành.

- Tần số thấp giúp giảm hiện tượng nhiễu và tổn thất điện từ trên đường dây, giúp hệ thống điện ổn định và tiết kiệm hơn trong điều kiện truyền tải xa.

- Hầu hết các quốc gia trong khu vực và châu Âu đều sử dụng tần số điện 50Hz, giúp việc nhập khẩu, sản xuất, lắp đặt và sử dụng thiết bị điện trở nên dễ dàng và đồng bộ hơn.

- Với đặc điểm hạ tầng điện tại Việt Nam, dòng điện 50Hz phù hợp hơn về mặt kỹ thuật, đảm bảo an toàn cho người sử dụng và tránh gây quá tải hệ thống.

Kết luận

Hiểu rõ tần số điện là gì và sự khác biệt giữa dòng điện 50Hz và 60Hz giúp người dùng lựa chọn máy phát điện và thiết bị điện phù hợp với tiêu chuẩn điện áp quốc gia. Nếu bạn đang tìm kiếm máy phát điện công nghiệp chuẩn tần số 50Hz với hiệu suất cao, độ bền vượt trội, hãy tham khảo các sản phẩm chính hãng từ Dianyo Powergen. Chúng tôi tự hào là đơn vị cung cấp máy phát điện nhập khẩu uy tín hàng đầu Việt Nam, cam kết chất lượng và hỗ trợ kỹ thuật chuyên sâu.