Table of Contents
A. Lý thuyết về tác dụng của dòng điện xoay chiều - đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều
I. Một số tác dụng dòng điện xoay chiều:
1. Tác dụng nhiệt và giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế, cường độ dòng điện xoay chiều:
Hiệu điện thế hiệu dụng và cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là các đại lượng có các giá trị bằng hiệu điện và cường độ dòng điện không đổi, sao cho nếu lần lượt đặt các hiệu điện thế này vào cùng một điện trở trong cùng một thời gian khá dài thì nhiệt lượng toả ra từ điện trở là như nhau.
Chú ý: Cường độ và hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều gọi là cường độ và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều.
2. Tác dụng quang dòng điện xoay chiều:
- Dòng điện xoay chiều có tác dụng quang.Ứng dụng: Thắp sáng đèn huỳnh quang ống, đèn huỳnh quang compact
- Khi thắp sáng đèn huỳnh quang bằng dòng điện xoay chiều tại thời điểm dòng điện đổi chiều, Cường độ dòng điện trong mạch bằng 0 và bóng đèn tắt. Tuy nhiên giữa hai lần đèn tắt ngắn hơn 0,05s mắt ta vẫn có cảm giác đèn sáng liên tục.
3. Tác dụng từ dòng điện xoay chiều:
- Khi dòng điện xoay chiều chạy qua ống dây thì cực N của thanh nam châm lần lượt bi hút, đẩy. Nguyên nhân là do dòng điện luân phiên đổi chiều.
- Khi dòng điện đổi chiều thì lực từ của dòng điện tác dụng lên nam châm cũng đổi chiều theo.
4. Tác dụng sinh lý của dòng điện xoay chiều:
Dòng điện xoay chiều trong lưới điện sinh hoạt có tác dụng sinh lý rất mạnh.
Hiệu điện thế 220V AC của mạng điện gia đình có thể gây nguy hiểm rất lớn đến tính mạng nếu ta chạm vào nơi không cách điện của đường dây dẫn điện trong gia đình.
Các tác dụng dòng điện xoay chiều:
- Tác dụng nhiệt.
- Tác dụng quang.
- Tác dụng từ.
- Tác dụng sinh lý.
II. Đo cường độ và hiệu điện thế dòng điện xoay chiều:
Đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện xoay chiều bằng vôn kế và ampe kế có kí hiệu là AC ( hay ~)
Số chỉ vôn kế, ampe kế xoay chiều cho biết giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế và cường độ dòng điện xoay chiều.
Khi sử dụng vôn kế, ampe kế xoay chiều ta không phân biệt các chốt nối vào mạch điện xoay chiều của chúng.
Kết quả đo thay đổi khi ta đổi chỗ 2 chốt của phích cắm vào ổ lấy điện.
B. Hướng dẫn giải câu hỏi sách tài liệu
HĐ1: Trang 142 ( STL):
Bàn ủi có thể hoạt động được với cả dòng điện xoay chiều và dòng điện không đổi.
Cường độ dòng điện qua bàn ủi: I = P:U = 1000 : 220 = 4,55A
HĐ2: Trang 143 ( STL):
Đèn chớp, tắt 100 lần mỗi giây. Vậy thời gian giữa hai lần tắt là 1/100 = 0,01s.
Thời gian này nhỏ hơn 0,05s nên mắt ta vẫn cảm giác đèn sáng liên tục.
HĐ3: Trang 144 ( STL):
Tần số chuyển động rung gây ra tiếng ồn của thanh sắt bị hút dính ở đầu nam châm có tần số là 100 Hz.
HĐ4: Trang 144-145 ( STL):
Người đó đã vi phạm quy tắc an toàn khi sử dụng điện: Để dây dính ướt, tiếp xúc chân trực tiếp với mặt nền nhà.
C. Bài tập luyện tập tác dụng của dòng điện xoay chiều - đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều của trường Nguyễn Khuyến
1. Trắc nghiệm:
Câu 1: Để đo cường độ dòng điện trong mạch điện xoay chiều , ta mắc ampe kế :
- Nối tiếp vào mạch điện .
- Nối tiếp vào mạch sao cho chiều dòng điện đi vào chốt dương và đi ra chốt âm của ampe kế
- Song song vào mạch điện.
- Song song vào mạch sao cho chiều dòng điện đi vào chốt dương và đi ra chốt âm của ampe kế.
Câu 2: Một bóng đèn dây tóc có ghi 12V – 15W có thể mắc vào những mạch điện nào sau đây để đạt độ sáng đúng định mức :
- Bình ăcquy có hiệu điện thế 16V.
- Đinamô có hiệu điện thế xoay chiều 12V.
- Hiệu điện thế một chiều 9V.
- Hiệu điện thế một chiều 6V.
Câu 3: Để đo hiệu điện thế trong mạch điện xoay chiều , ta mắc vôn kế :
- Nối tiếp vào mạch điện.
- Nối tiếp vào mạch sao cho chiều dòng điện đi vào chốt dương và đi ra chốt âm của vôn kế.
- Song song vào mạch điện.
- Không song song vào mạch sao cho chiều dòng điện đi vào chốt âm và đi ra chốt dương của ampe kế.
Câu 4: Một bóng đèn có ghi 6V - 3W lần lượt mắc vào mạch điện một chiều, rồi vào mạch điện xoay chiều có hiệu điện thế 6V thì độ sáng của đèn ở :
- Mạch điện một chiều sáng mạnh hơn mạch điện xoay chiều.
- Mạch điện một chiều sáng yếu hơn mạch điện xoay chiều.
- Mạch điện một chiều sáng không đủ công suất 3W.
- Cả hai mạch điện đều sáng như nhau .
Câu 5: Khi cắm phích cắm vào ổ điện làm sáng đèn. Khi đó dòng điện thể hiện các tác dụng:
- Quang và hóa
- Từ và quang
- Nhiệt và quang
- Quang và cơ
Câu 6: Trong thí nghiệm đặt kim nam châm dọc theo trục của nam châm điện, khi ta đổi chiều dòng điện chạy vào nam châm điện thì hiện tượng :
- Kim nam châm điện đứng yên.
- Kim nam châm quay một góc 900
- Kim nam châm quay một góc 900
- Kim nam châm bị đẩy ra
Câu 7: Tác dụng nào của nguồn điện không đổi và nguồn điện xoay chiều cùng hiệu điện thế là hoàn toàn tương đương nhau?
- Tác dụng nhiệt
- Tác dụng quang.
- Tác dụng từ
- Tác dụng sinh lí.
Câu 8: Khi sử dụng máy đo điện xoay chiều để đo hiệu điện thế hoặc cường độ dòng điện của một đoạn mạch xoay chiều, ta không cần quan tâm đến
- đại lượng cần đo là hiệu điện thế hay cường độ dòng điện.
- giới hạn đo của máy đo.
- cách mắc máy đo trong mạch điện là song song hay nối tiếp.
- thứ tự các chốt của máy đo khi nối vào mạch điện xoay chiều.
Câu 9: Tác dụng từ của dòng điện thay đổi như thế nào khi dòng điện đổi chiều?
- Không còn tác dụng từ.
- Lực từ đổi chiều
- Tác dụng từ mạnh lên gấp đôi
- Tác dụng từ giảm đi.
Câu 10: Dòng điện xoay chiều có cường độ và hiệu điện thế luôn thay đổi theo thời gian. Vậy ampe kế xoay chiều chỉ giá trị nào của cường độ dòng điện xoay chiều?
- Giá trị cực đại
- Giá trị cực tiểu
- Giá trị trung bình.
- Giá trị hiệu dụng
2. Tự luận:
Câu 1:
Một nồi cơm điện (hình H21.13) có ghi AC 220V – 600W. Dòng điện xoay chiều chạy qua nồi cơm có tác dụng gì? Để nồi cơm điện hoạt động bình thường, phải nối nồi cơm điện với dòng điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng là bao nhiêu? Khi này, cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua nồi là bao nhiêu?
Các công thức của dòng điện không đổi có thể áp dụng với dòng điện xoay chiều cho những loại thiết bị nào?
Câu 2:
Hãy nêu các tác dụng thường gặp của dòng điện xoay chiều. Với mỗi tác dụng, nêu một vật dụng, thiết bị điện là ứng dụng của tác dụng này trong cuộc sống.
Người ta dùng bút thử điện để kiểm tra vòi sen, vòi nước kim loại của một máy nước nóng trong nhà tắm có bị dò điện hay không khi nối máy với mạng điện gia đình (hình H21.14). Để thực hiện, người ta dùng bút kiểm tra trước một ổ cắm điện trong nhà rồi mới dùng bút kiểm tra máy. Em hãy giải thích cách làm đó?
Câu 3:
Người ta dùng loại vôn kế, ampe kế nào để đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện xoay chiều. Khi sử dụng loại vôn kế, ampe kế này, ta có cần phân biệt các loại chốt nối vào mạch điện xoay chiều của chúng hay không?
Em hãy quan sát và đọc kết quả đo khi giáo viên dùng đồng hồ điện đa năng để đo hiệu điện thế giữa mặt đất với một lỗ cắm điện trong mạng điện gia đình: đặt thang đo ở vị trí 250 VAC, đầu một que đo chạm đất, đầu que đo còn lại đặt vào một lỗ cắm điện trong mạng điện gia đình. Khi chuyển đầu que đo từ lỗ cắm điện này sang lỗ cắm điện kia, kết quả đo hiệu điện thế có thay đổi không? Giải thích vì sao chỉ một trong hai lỗ cắm điện của mạng điện gia đình có thể làm sáng bóng đèn của bút thử điện?
ĐÁP ÁN
TRẮC NGHIỆM:
| 1. A | 2. B | 3. C | 4. D | 5. C | 6. D | 7. A | 8. D | 9. B | 10. D |
TỰ LUẬN:
Câu 1:
Dòng điện chạy qua nồi cơm có tác dụng nhiệt. Để nồi cơm hoạt động bình thường thì phải nối nồi cơm điện với nguồn điện xoay chiều có ghi hiệu điện thế hiệu dụng là 220V.
Khi đó cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua nồi là: I = P/ U=600/ 220 = 2,72 (A).
Các công thức của dòng điện không đổi có thể áp dụng cho một số dụng cụ tỏa nhiệt dùng dòng điện xoay chiều, như bàn ủi, bếp điện, bóng đèn sợi đốt,….
Câu 2:
Một số tác dụng thường gặp của dòng điện xoay chiều trong cuộc sống là tác dụng nhiệt, tác dụng quang, tác dụng từ và tác dụng sinh lí.
- Tác dụng nhiệt: bàn là, bếp điện, nồi cơm điện…
- Tác dụng từ: Nam châm điện,…
- Tác dụng sinh lí: gây giật điện nguy hiểm đến tính mạng,…
Người ta kiểm tra trước một ổ cắm điện để xem bút thử điện có hoạt động bình thường không.Nếu bóng đèn bút thử điện sáng thì nó còn hoạt động tốt, từ đó mang đi thử ở vòi hoa sen và vòi kim loại mới có tác dụng.
Câu 3:
Dùng vôn kế, ampe kế xoay chiều (có kí hiệu AC hoặc ∼) để đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện xoay chiều. Khi sử dụng vôn kế và ampe kế loại này thì ta không cần phân biệt các chốt nối vào mạch điện xoay chiều.
Khi đo hiệu điện thế giữa một lỗ cắm ổ điện và mặt đất thì được hiệu điện thế khoảng 220V. Nếu chuyển đầu que đo từ lỗ này sang lỗ kia thì có một lỗ giá trị hiệu điện thế so với mặt đất bằng 0.
Trong mạng điện gia đình có hai dây, một dây pha (dây lửa) và một dây trung hòa (dây mát). Hiệu điện thế dây mát với mặt đất bằng 0. Nếu đặt đầu bút thử điện vào dây mát thì sẽ không làm bóng đèn bút thử điện sáng. Hiệu điện thế dây lửa so với mặt đất khoảng 220V. Nếu đặt đầu bút thử điện vào dây lửa thì sẽ làm bóng đèn bút thử điện sáng
GIÁO VIÊN : Lê Thị Mộng Trinh
Đơn vị: Trường THCS - THPT Nguyễn Khuyến