MỤC TIÊU
• Thực hiện thí nghiệm để nêu được số chỉ của ampe kế là giá trị của cường độ dòng điện.
• Thực hiện thí nghiệm để nêu được khả năng sinh ra dòng điện của pin (hay acquy) được đo bằng hiệu điện thế (còn gọi là điện áp) giữa hai cực của nó.
• Nêu được đơn vị đo cường độ dòng điện và đơn vị đo hiệu điện thế.
• Đo được cường độ dòng điện và hiệu điện thế bằng dụng cụ thực hành.
TÓM TẮT KIẾN THỨC
💡 Mở đầu
Độ sáng của một chiếc đèn ngủ dùng pin (hình 23.1) có thể được thay đổi cho phù hợp bằng cách thay đổi độ lớn của dòng điện chạy qua đèn. Khả năng sinh ra dòng điện của pin và độ lớn của dòng điện được xác định như thế nào và được đo bằng cách nào?
- Khả năng sinh ra dòng điện của pin dựa vào giá trị hiệu điện thế được đo bằng vôn kế.
- Độ lớn của dòng điện được xác định qua giá trị cường độ dòng điện và được đo bằng ampe kế.
I. CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN
Để tìm hiểu ý nghĩa số chỉ của ampe kế, có thể tiến hành thí nghiệm sau.
🔬 Thí nghiệm 1
❖ Chuẩn bị
Hai pin (loại 1,5 V) và để lắp pin, một công tắc, một bóng đèn pin (loại 3 V), một ampe kế, các dây dẫn điện.
❖ Tiến hành
• Mắc mạch điện theo sơ đồ hình 23.2, đóng công tắc, quan sát độ sáng của đèn, đọc số chỉ ở ampe kế và ghi kết quả vào vở theo bảng 23.1.
• Thay nguồn điện một pin thành nguồn điện hai pin (hai nguồn điện ghép nối tiếp), đóng công tắc, quan sát độ sáng của đèn, đọc số chỉ ở ampe kế và ghi kết quả vào vở theo bảng 23.1.
|
Số pin |
Số chỉ của ampe kế |
Độ sáng của đèn |
|
1 |
? |
? |
|
2 |
? |
? |
• Từ kết quả thí nghiệm, hãy đưa ra nhận xét về mối liên hệ giữa số chỉ của ampe kế và độ sáng của đèn ở mỗi trường hợp.
+ Tham khảo số liệu minh họa dưới đây:
|
Số pin |
Số chỉ của ampe kế |
Độ sáng của đèn |
|
1 |
0,125 A |
Sáng yếu |
|
2 |
0,25 A |
Sáng rõ |
+ Nhận xét: Số chỉ ampe kế càng lớn thì đèn sáng càng mạnh.
- Số chỉ của ampe kế càng lớn thì cường độ dòng điện càng lớn.
- Số chỉ của ampe kế cho biết mức độ mạnh, yếu của dòng điện và là giá trị của cường độ dòng điện.
Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện.
- Cường độ dòng điện được kí hiệu là I. Đơn vị đo cường độ dòng điện là ampe, kí hiệu là A. Khi đo dòng điện có cường độ nhỏ, người ta dùng đơn vị miliampe, kí hiệu là mA.
- Để đo cường độ dòng điện, cần mắc ampe kế sao cho dòng điện cần đo trong dây dẫn đi vào chốt dương của ampe kế và đi ra khỏi chốt âm của ampe kế.
II. HIỆU ĐIỆN THẾ
Để tìm hiểu ý nghĩa số chỉ của vôn kế, có thể tiến hành thí nghiệm sau.
🔬 Thí nghiệm 2
❖ Chuẩn bị
Hai pin (loại 1,5 V) và để lắp pin, một công tắc, một bóng đèn pin (loại 3 V), một vôn kế, một ampe kế và các dây nối.
❖ Tiến hành
• Mắc mạch điện theo sơ đồ hình 23.3, đóng công tắc. Đọc số chỉ ở vôn kế và ampe kế và ghi kết quả vào vở theo bảng 23.2.
• Thay nguồn điện một pin thành nguồn điện hai pin (hai nguồn điện ghép nối tiếp). Mắc vôn kế sao cho chốt dương của vôn kế nối với cực dương của pin 1, chốt âm của vôn kế nối với cực âm của pin 2. Đóng công tắc. Đọc số chỉ ở vôn kế và ampe kế và ghi kết quả vào vở theo bảng 23.2.
|
Số pin |
Số chỉ của vôn kế |
Số chỉ của ampe kế |
|
1 |
? |
? |
|
2 |
? |
? |
• Từ kết quả thí nghiệm, hãy nhận xét mối liên hệ giữa khả năng sinh ra dòng điện được đo bằng vôn kế và độ sáng của đèn.
+ Tham khảo số liệu minh họa dưới đây:
|
Số pin |
Số chỉ của vôn kế |
Số chỉ của ampe kế |
|
1 |
1,5 V |
0,125 A |
|
2 |
3 V |
0,25 A |
Nhận xét: Số chỉ của vôn kế càng lớn thì khả năng sinh ra dòng điện càng lớn làm đèn sáng càng mạnh.
Giá trị của hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện (khi chưa mắc vào mạch) càng lớn thì khả năng sinh ra dòng điện của nó càng lớn. Khả năng sinh ra dòng điện của nguồn điện được được đặc trưng bằng hiệu điện thế giữa hai cực của nó.
Hiệu điện thế được kí hiệu bằng chữ U. Đơn vị đo hiệu điện thế là vôn, kí hiệu là V. Đối với các hiệu điện thế nhỏ hoặc lớn, người ta còn dùng đơn vị milivôn, kí hiệu là mV hoặc kilôvôn kí hiệu là kV.
Để đo được hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện, cần mắc vôn kế sao cho cực dương của nguồn điện được nối với chốt dương của vôn kế, cực âm của nguồn điện được nối với chốt âm của vôn kế.
📝 Luyện tập
Em hãy mắc thêm một điện trở nối với đèn trong mạch điện hình 23.3 sao cho cường độ dòng điện qua đèn nhỏ hơn khi không có điện trở này.
⚙️ Vận dụng
Cho các thiết bị điện: hai pin, dây dẫn điện, ampe kế, vôn kế, công tắc, biến trở, đèn. Em hãy vẽ một mạch điện dùng hai pin làm sáng một bóng đèn với độ sáng có thể thay đổi được.
🧑💻 Tìm hiểu thêm
Dòng điện có thể gây nguy hiểm cho người. Mức độ nguy hiểm phụ thuộc vào cường độ dòng điện và thời gian dòng điện qua cơ thể. Khi dòng điện qua cơ thể có:
• cường độ 0,6 mA – 1,5 mA sẽ gây tê nhẹ;
• cường độ 2 m – 3 mA sẽ gây tê mạnh;
• cường độ 5 mA – 7 mA sẽ gây đau đớn, cơ bị co rút và dần mất kiểm soát;
• cường độ 8 mA – 10 mA sẽ gây đau đớn nhiều hơn, các cơ bắp mất kiểm soát;
• cường độ 20 mA – 25 mA sẽ gây đau đớn, bắt đầu có hiện tượng khó thở;
• cường độ 25 mA – 80 mA làm hệ hô hấp tê liệt, tim đập nhanh hơn và có thể bị ngừng đập do sốc điện;
• cường độ 90 mA – 100 mA tim có thể ngừng đập hoàn toàn sau 3 giây.
Hãy tìm hiểu các quy định an toàn khi sử dụng điện để tránh các nguy hiểm do dòng điện gây ra.
Các quy tắc an toàn khi sử dụng điện:
- Trong thực hành chỉ làm thí nghiệm với các nguồn điện có hiệu điện thế dưới 40 V.
- Phải sử dụng các dây dẫn có vỏ bọc cách điện.
- Không được tự mình tiếp xúc với mạng điện dân dụng và các thiết bị điện nếu chưa biết rõ cách sử dụng.
- Khi có người bị điện giật cần phải tìm cách ngắt ngay dòng điện bằng cách tắt công tắc, kéo cầu dao điện xuống,... và gọi ngay người cấp cứu.
🔑 Kiến thức cốt lõi
• Cường độ dòng điện cho biết độ mạnh yếu của dòng điện và được đo bằng ampe kế. Đơn vị của cường độ dòng điện là ampe, kí hiệu là A.
• Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện cho biết khả năng sinh ra dòng điện của nó và được đo bằng vôn kế. Đơn vị của hiệu điện thế là vôn, kí hiệu là V.
BÀI TẬP
Đang cập nhật
