CHƯƠNG V: ĐIỆN

BÀI 24: CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ

1. NHẬN BIẾT 

Câu 1: Cường độ dòng điện cho chúng ta biết điều gì? Cường độ dòng điện có kí hiệu là chữ cái nào? Cường độ dòng điện được đo bằng dụng cụ nào?

Giải:

Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh hay yếu của dòng điện.

Cường độ dòng điện có kí hiệu là I

Cường độ dòng điện được đo bằng ampe kế.

Câu 2: Khi nối một bóng đèn vào các cực của bình ắc quy, đèn sáng. Hỏi khi đó dòng điện có chạy qua bình ắc quy không? Tại sao?

Giải:

Dòng điện có chạy qua bình ắc quy. Bởi vì bản chất dòng điện trong kim loại là dòng các electron, ở mạch ngoài (ngoài nguồn) các electron bị cực âm của nguồn đẩy, và đi về cực dương của nguồn. Đến đây, các electron phải tiếp tục đi qua nguồn về phía cực âm của nguồn, để tạo ra dòng điện tiếp tục, nếu không thì dòng điện sẽ tắt ngay và bóng đèn không thể sáng lâu dài được.

Câu 3: Khi mắc ampe kế vào mạch điện thì cần chú ý điều gì?

Giải:

Khi mắc ampe kế vào mạch điện thì cần chú ý không được mắc trực tiếp hai chốt của ampe kế trực tiếp vào nguồn điện 

Câu 4: Vôn kế trong sơ đồ nào dưới đây mắc đúng ?

Giải:

Vôn kế ở sơ đồ b mắc đúng

Câu 5: Giữa hai lỗ của ổ điện lấy trong mạng điện gia đình ở Việt Nam, giá trị hiệu điện thế là?

Giải:

Giữa hai lỗ của ổ điện lấy trong mạng điện gia đình ở Việt Nam, giá trị hiệu điện thế là 110 V hay 220 V 

2. THÔNG HIỂU 

Câu 1: Cường độ dòng điện nói lên “độ mạnh” của dòng điện. Nếu trong cùng một thời gian, số electron đi qua tiết diện của dây dẫn nào nhiều hơn thì tức là cường độ dòng điện trong dây dẫn ấy lớn hơn. Dựa vào hình vẽ dưới đây, hãy giải thích tại sao khi mắc các dây dẫn nối tiếp thì cường độ dòng điện qua các dây dẫn là như nhau?

Giải:

Nếu số electron không sinh ra thêm, cũng không mất đi trong quá trình chuyển động thì trong một đơn vị thời gian, có bao nhiêu electron đi qua dây dẫn lớn thì cũng có bấy nhiêu electron đi qua dây dẫn nhỏ. Vậy khi mắc nối tiếp, cường độ dòng điện tại mọi điểm trên mạch điện như nhau

Câu 2: Trong giờ thực hành, Hiếu và Nghĩa dự định dùng hai bóng đèn khác nhau mắc nối tiếp với một nguồn điện. Hai bạn dự đoán kết quả sẽ quan sát được như sau:

Hiếu: Cả hai đèn đều sáng bình thường vì chúng có cùng một dòng điện đi qua.

Nghĩa: Có một đèn sáng bình thường, một đèn sáng không bình thường.

Hãy cho biết ý kiến của mình về cuộc tranh luận trên của hai bạn.

Giải:

Hiếu phát biểu sai, còn Nghĩa phát biểu chỉ đúng một phần: Có một đèn sáng bình thường và một đèn sáng không bình thường.

Có hai trường hợp có thể xảy ra”

- Có một đèn sáng bình thường và một đèn sáng không bình thường, nếu dòng điện qua mạch bằng với cường độ dòng điện định mức của một trong hai bóng đèn đó. Đèn còn lại hoặc tối hơn bình thường hoặc sáng hơn bình thường, tùy theo cường độ dòng điện qua mạch nhỏ hơn hay lớn hơn cường độ dòng điện định mức của đèn đó.

- Cả hai đều sáng không bình thường, nếu dòng điện qua mạch đều không bằng với cường độ dòng điện định mức của hai đèn.

Câu 3: Ampe kế nào phù hợp nhất để đo cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn pin (Cho phép dòng điện có cường độ lớn nhất là 0,35A).

Giải:

Ampe kế phải có giới hạn đo 〉 0,35A.⇒ Có 3 trường hợp thỏa mãn với trường hợp 2A và 1A nếu dùng thì sai số lớn ⇒ Ta dùng Ampe kế có GHĐ là 0,5A

Câu 4: Ampe kế có giới hạn đo là 50 mA phù hợp để đo cường độ dòng điện nào?

Giải:

Dòng điện đi qua các thiết bị điện có cường độ nhỏ hơn hoặc bằng 50 mA 

Câu 5: Hãy so sánh số chỉ của hai vôn kế trong mạch điện sau. Biết các bóng đèn giống nhau.

Giải:

Vôn kế V1 cho biết hiệu điện thế hai đầu đèn 2 và 3; vôn kế V2 cho biết hiệu điện thế hai đầu đèn 1 và 2.

Vì các bóng đèn như nhau được mắc nối tiếp nên hiệu điện thế hai đầu mỗi đèn như nhau. Do đó, số chỉ của V1 và V2 như nhau.

3. VẬN DỤNG 

Câu 1: Dùng vôn kế có độ chia nhỏ nhất là 0,2 V để đo hiệu điện thế giữa hai đầu cực của nguồn điện khi chưa mắc vào mạch. cách viết kết quả đo nào dưới đây là đúng?

Giải:

Vì ĐCNN của vôn kế là 0,2 V nên kết quả phải là số chia hết cho 0,2 và chỉ có 1 số thập phân sau dấu phẩy.

Câu 2: Một mạch điện gồm ampe kế mắc nối tiếp với một bóng đèn có cường độ định mức 1,55A. Đèn sẽ sáng bình thường khi ampe kế chỉ:

Giải:

Để đèn sáng bình thường ⇒ cường độ dòng điện trong mạch phải bằng với cường độ định mức của đèn

⇒ Số chỉ của ampe kế phải chỉ 2A

Câu 3: Trên một cầu chì có ghi 1A. Con số này có ý nghĩa gì?

Giải:

Trên một cầu chì có ghi 1A. Con số này có nghĩa là cường độ dòng điện đi qua cầu chì này từ 1A trở lên thì cầu chì sẽ đứt

Câu 4: Dùng ampe kế có giới hạn đo 5A, trên mặt số được chia là 25 khoảng nhỏ nhất. Khi đo cường độ dòng điện trong mạch điện, kim chỉ thị chỉ ở khoảng thứ 16. Cường độ dòng điện đo được là?

Giải:

Độ chia nhỏ nhất của ampe kế này là: 525 = 0,2A

Khi kim chỉ thị ở khoảng thứ 16 thì số chỉ của ampe kế là: 0,2.16 = 3,2 A

Câu 5: Dùng vôn kế có độ chia nhỏ nhất là 0,2 V để đo hiệu điện thế giữa hai đầu cực của nguồn điện khi chưa mắc vào mạch. cách viết kết quả đo nào dưới đây là đúng?

Giải:

Do ĐCNN của vôn kế là 0,2 chỉ có 1 thừa số sau dấu phẩy mà 5,8 là bội của 0,2.

4. VẬN DỤNG CAO 

Câu 1: Các thiết bị điện như bàn là điện, nồi cơm điện, máy sấy tóc, máy xay sát gạo bằng điện và quạt điện…. Nếu chúng hoạt động với hiệu điện thế nhỏ hơn hiệu điện thế định mức thì có ảnh hưởng gì đến tuổi thọ của chúng không? Tại sao?

Giải:

Nếu các thiết bị điện hoạt động với hiệu điện thế nhỏ hơn hiệu điện thế định mức cụ thế như:

- Bàn là điện và nồi cơm điện thì không gây ảnh hưởng gì đến tuối thọ của chúng. Vì chúng là những thiết bị đốt nóng bằng điện, nếu dòng điện qua chúng lớn thì tỏa nhiệt lớn, dòng điện nhỏ thì tỏa nhiệt ít.

- Máy sấy tóc, máy xay xát gạo, quạt điện… thì tuổi thọ bị giảm. Vì chúng là những động cơ. Nếu dòng điện không đủ lớn thì động cơ không quay như bình thường được nên năng lượng điện sẽ chuyển hóa thành nhiệt năng. Nếu dòng điện chạy trong thời gian dài làm động cơ nóng lên dẫn đến các bộ phận của động cơ sẽ chóng mòn, thậm chí gây cháy hỏng.

Câu 2: Ba bóng đèn 6V- 3 W mắc song song với nhau vào hiệu điện thế 6V . So sánh độ sáng của ba bóng đèn?

Giải:

Ba đèn có cùng hiệu điện thế định mức 6V. Ba đèn được mắc song song nên hiệu điện thế trên mỗi đèn là như nhau và bằng hiệu điện thế hai đầu mạch là 6V. Vì vậy ba đèn đều sáng bình thường như nhau.

Câu 3: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ sau. Em hãy cho biết bóng đèn ở sơ đồ nào sáng hơn? Tại sao? Biết các pin giống nhau và các bóng đèn đều giống nhau.

Giải:

Ta thấy sơ đồ a) nguồn điện có hai pin, còn sơ đồ b) chỉ có 1 pin nên hiệu điện thế ở hai đầu đèn a lớn hơn hiệu điện thế ở hai đầu đèn b. Do đó dòng điện đi qua đèn a có cường độ lớn hơn dòng điện đi qua đèn b. Vậy đèn a sáng hơn đèn b.

Câu 4: Cho mạch điện như hình vẽ:

1. Hỏi vôn kế nào chỉ hiệu điện thế lớn hơn?
2. Khi mạch bị đứt tại A. Hỏi số các vôn kế có chỉ bao nhiêu?

Giải:

1. Vì hai vôn kế được mắc song song với nhau và với đèn nên số chỉ của hai vôn kế như nhau.
2. Khi mạch bị đứt ở A thì vôn kế 2 chỉ giá trị 0, vôn kế 1 vẫn đo hiệu điện thế hai đầu của nguồn nên chỉ hiệu điện thế của nguồn là 220V.

Câu 5: Hai bóng đèn 220 V – 60W giống hệt nhau được mắc vào mạng điện thành phố như hình vẽ.

1. Khi khoá K đóng cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn nào lớn hơn? Đèn nào sáng hơn?
2. Mở khoá K cường độ dòng điện qua các bóng thay đổi thế nào? Các đèn sáng ra sao?

Giải:

1. Khi khóa K đóng, hai đèn 1 và 2 được mắc song song với nhau vào mạch điện 220V nên cường độ dòng điện qua hai bóng như nhau, cả hai bóng đều sáng bình thường.
2. Khi mở khóa K, không còn dòng diện qua đèn 2 nên đèn 2 không sáng, đèn 1 được nối với nguồn điện 220 V bằng với hiệu điện thế định mức của đèn nên đèn 1 vẫn sáng bình thường.