MỤC TIÊU
• Vẽ được sơ đồ mạch điện với kí hiệu mô tả: điện trở, biến trở, chuông, ampe kế (ammeter), vôn kế (voltmeter), điôt (diode) và điôt phát quang.
• Mắc được mạch điện đơn giản với: pin, công tắc, dây nối, bóng đèn.
• Mô tả được sơ lược công dụng của cầu chì, rơle (relay), cầu dao tự động, chuông điện.
TÓM TẮT KIẾN THỨC
💡 Mở đầu
Người ta làm thế nào để mô tả cách mắc các thiết bị điện?
Để mô tả cách mắc các thiết bị điện người ta dùng sơ đồ mạch điện với kí hiệu theo các quy ước đã thống nhất.
I. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN
1. Kí hiệu các thiết bị điện trong sơ đồ mạch điện
- Tuỳ theo mục đích sử dụng, người ta ghép các thiết bị điện với nhau bằng các dây dẫn điện, tạo thành một mạch điện. Để mô tả mạch điện, người ta dùng sơ đồ mạch điện.
- Dựa vào sơ đồ mạch điện có thể biết được các thiết bị điện xuất hiện ở trong mạch điện, cách ghép nối chúng và từ đó có thể lắp hoặc sửa chữa mạch điện.
- Để vẽ được sơ đồ mạch điện, cần dùng các kí hiệu theo các quy ước đã thống nhất.
- Ví dụ một sơ đồ mạch điện được vẽ như hình 21.1. Sơ đồ này cho biết mạch điện dùng hai pin, một công tắc, một ampe kế, một vôn kế, một bóng đèn và các dây dẫn điện.
- Có thể dùng mũi tên để biểu diễn chiều dòng điện trong sơ đồ mạch điện. Người ta quy ước chiều dòng điện trong mạch điện kín là chiều đi ra từ cực dương và đi vào cực âm của nguồn điện (hình 21.1).
📝 Luyện tập
1. Dùng các kí hiệu cho ở bảng 21.1, vẽ sơ đồ mạch điện hình 21.2 gồm: hai pin, một công tắc, một đèn LED, một ampe kế.
Sơ đồ mạch điện hình 21.2 gồm: hai pin, một công tắc, một đèn LED, một ampe kế.
2. Mắc mạch điện theo sơ đồ
🔬 Em hãy mắc một mạch điện để làm sáng một bóng đèn với các dụng cụ và yêu cầu sau.
❖ Chuẩn bị
Hai pin và đế lắp hai pin, công tắc, dây dẫn điện, bóng đèn.
❖ Tiến hành
• Vẽ sơ đồ mạch điện với các thiết bị đã cho.
• Mắc mạch điện theo sơ đồ đã vẽ khi công tắc đang mở.
• Đóng và mở công tắc.
• Quan sát bóng đèn và mô tả hiện tượng khi đóng và mở công tắc.
+ Khi mở công tắc: bóng đèn không sáng.
+ Khi đóng công tắc: bóng đèn sáng.
❓ Quan sát, trả lời câu hỏi hoặc thảo luận
1. Chỉ ra chiều dòng điện chạy trong mạch điện đã mắc.
Chiều dòng điện chạy từ cực dương của nguồn điện đi qua các thiết bị điện và tới cực âm của nguồn điện.
❓ Quan sát, trả lời câu hỏi hoặc thảo luận
2. Dùng các kí hiệu cho ở bảng 21.1, vẽ sơ đồ mạch điện gồm: một nguồn điện, một công tắc, một bóng đèn và các dây dẫn điện.
Sơ đồ mạch điện gồm: Một pin, một công tắc, một bóng đèn và các dây nối.
II. CÔNG DỤNG CỦA MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐIỆN
1. Các thiết bị an toàn
Trong quá trình sử dụng điện, dòng điện có thể bị tăng lên đột ngột do một số nguyên nhân như chập điện. Điều này có thể làm hỏng thiết bị điện hoặc gây hoả hoạn. Để giữ an toàn cho người và các thiết bị điện, trong các mạch điện thường được lắp thêm các thiết bị an toàn.
➲ 1.1. Cầu chì
Có nhiều loại cầu chì (hình 21.3). Cầu chì được mắc nối tiếp với thiết bị điện cần bảo vệ ở mạch điện như hình 21.4. Nếu vì một lí do nào đó (ví dụ chập điện), dòng điện quá lớn làm dây cầu chì bị đứt, dòng điện được ngắt, thiết bị điện được bảo vệ an toàn. Sau khi sửa chữa, cần thay dây cầu chì mới.
➲ 1.2. Role
Trong mạch điện, rơle hoạt động như một công tắc, dùng để đóng, ngắt mạch điện khi có dòng điện lớn hoặc điều khiển các dòng điện theo mục đích khác nhau.
➲ 1.3. Cầu dao tự động
Cầu dao tự động (còn gọi là aptômat) là thiết bị an toàn được mắc trong mạch điện (hình 21.7). Để có dòng điện chạy trong mạch ta đẩy cần gạt về phía ON. Khi cần ngắt mạch điện bằng tay, ta kéo cần gạt về phía OFF. Khi xảy ra sự cố làm dòng điện quá lớn, cầu dao sẽ tự động chuyển cần gạt về phía OFF. Sau khi sửa chữa xong, ta lại đẩy cần gạt về phía ON.
2. Chuông điện
Chuông điện là thiết bị điện ứng dụng hoạt động của nam châm điện (hình 21.9). Khi có dòng điện chạy qua, chuông sẽ phát ra âm thanh để báo hiệu.
❓ Quan sát, trả lời câu hỏi hoặc thảo luận
3. Biết mạch điện dùng rơle ở hình 21.6 hoạt động theo cách sau: Khi đóng hoặc mở công tắc của rơle thì sẽ có dòng điện chạy qua cuộn dây của rơle, cuộn dây này sẽ đóng hay mở công tắc của mạch điện dùng đèn ở vị trí 1 hoặc 2. Hãy mô tả hoạt động của mạch điện khi rơle đóng công tắc mạch ở vị trí 1 và vị trí 2.
- Khi rơ-le đóng công tắc mạch ở vị trí 1: Dòng điện từ cực dương qua công tắc đến bóng đèn Đ1 rồi trở về cực âm. Lúc này Đ1 sáng, Đ2 tắt.
- Khi rơ-le đóng công tắc mạch ở vị trí 2: Dòng điện từ cực dương qua công tắc đến bóng đèn Đ2 rồi trở về cực âm. Lúc này Đ2 sáng, Đ1 tắt.
❓ Quan sát, trả lời câu hỏi hoặc thảo luận
4. Các thiết bị an toàn như cầu chì, rơle và cầu dao tự động có mặt ở đâu trong lớp học hay nhà của em. Mô tả tác dụng của các thiết bị đó.
Người ta thường lắp cầu chì, rơ le và cầu dao tự động ở mỗi đầu của mạch điện. Vì khi xảy ra hiện tượng đoản mạch hoặc có cường độ dòng điện tăng quá mức thì các thiết bị này sẽ tự động đóng, ngắt mạch để bảo vệ dụng cụ điện hay có dòng điện đi trong mạch như ý muốn và phòng chống cháy nổ.
❓ Quan sát, trả lời câu hỏi hoặc thảo luận
5. Mạch điện của chuông điện được mô tả như sơ đồ hình 21.10. Khi có dòng điện trong mạch, cuộn dây sẽ hút lá thép đàn hồi làm búa gõ vào chuông. Chuông sẽ kêu cho đến khi ngắt điện. Giải thích vì sao.
- Nguyên tắc hoạt động của chuông điện:
+ Khi nhấn nút chuông, dòng điện qua cuộn dây gây ra tác dụng từ của nam châm điện, khiến búa bị hút gõ vào chuông.
+ Khi đó tiếp điểm hở, mạch điện bị ngắt, không có dòng điện qua nam châm điện nữa, nên búa không bị hút nữa, nó quay về vị trí cũ.
+ Tiếp điểm lại được nối kín, mạch điện lại đóng lại, cứ như vậy tiếp tục, ta thấy tiếng chuông reo liên hồi.
- Một số trường hợp sử dụng chuông điện:
+ Chuông điện thường được sử dụng trong gia đình vì nó là thiết bị kêu, gọi chủ nhà khi có khách tới.
+ Chuông điện đóng vai trò làm chuông báo động khẩn cấp hoặc báo giờ thủ công nhấn bằng tay.
+ Kết hợp chuông điện với thiết bị báo giờ làm việc tự động sẽ trở thành hệ thống chuông báo giờ làm việc nhà xưởng, trường học thông minh và hoàn toàn tự động.
📝 Luyện tập
2. Nêu các thiết bị điện mà em biết ở xe đạp điện.
Các thiết bị điện mà em thấy được ở xe đạp điện: Công tắc, acquy, còi, đèn, ….
📝 Luyện tập
3. Vẽ một sơ đồ mạch điện đơn giản mô tả nguồn điện của xe đạp điện cung cấp dòng điện cho còi (có vai trò như chuông điện).
⚙️ Vận dụng
Vẽ sơ đồ mạch điện để mô tả cách mắc các bộ phận chính của đèn pin: hai pin (hai nguồn điện ghép nối tiếp), bóng đèn, công tắc và các dây dẫn điện.
Sơ đồ mạch điện của đèn pin: hai pin, bóng đèn, công tắc và các dây nối.
🕵️♀️ Em có biết
Hiện nay, để thắp sáng, có thể lựa chọn đèn sợi đốt hoặc đèn LED. Tuy nhiên, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, để có được cùng một độ sáng thì dùng đèn LED sẽ giảm được tới 90% năng lượng điện so với dùng đèn sợi đốt. Em hãy kể một số trường hợp dùng đèn LED trong thực tế mà em biết.
🔑 Kiến thức cốt lõi
• Mạch điện được mô tả bằng sơ đồ mạch điện.
• Trong các mạch điện thường có các thiết bị an toàn như cầu chì, rơle, cầu dao tự động.
• Chuông điện phát ra âm thanh khi có dòng điện chạy qua.
BÀI TẬP
Đang cập nhật
