Tác dụng của dòng điện

I. Các tác dụng cơ bản của dòng điện

1. Tác dụng nhiệt của dòng điện

Thí nghiệm tìm hiểu tác dụng nhiệt của dòng điện:

Chuẩn bị: Nguồn điện (pin 1,5 V gắn vào đế), bóng đèn sợi đốt nhỏ loại 1,5 V, nhiệt kế, công tắc và các đoạn dây nối.

Hình 1: Thí nghiệm khảo sát sự tỏa nhiệt của bóng đèn sợi đốt

Tiến hành thí nghiệm:

• Bước 1: Lắp mạch điện
• Bước 2: Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ ở vỏ bóng đèn. Ghi giá trị nhiệt độ.
• Bước 3: Đóng công tắc. Sau 3 - 4 phút, đọc và ghi giá trị nhiệt độ ở vỏ bóng đèn.

Ứng dụng: Tác dụng nhiệt của dòng điện được ứng dụng trong bếp điện, ấm điện, máy sấy tóc, ...

2. Tác dụng phát sáng của dòng điện

Thí nghiệm tìm hiểu tác dụng phát sáng của dòng điện:

Chuẩn bị: Nguồn điện (pin loại 1,5 V gắn vào đế), đèn điôt phát quang, công tắc và các dây nối.

Hình 2: a) Cấu tạo của đèn điôt phát quang;
b) Bố trí thí nghiệm tìm hiểu sự phát sáng của đèn điôt phát quang

Tiến hành thí nghiệm:

• Bước 1: Lắp mạch điện (chú ý nối anôt (anode) A của đèn với cực dương của pin, nối cực catôt (cathode) K với cực âm của pin).
• Bước 2: Quan sát đèn điôt khi đóng công tắc.

Ứng dụng: Tác dụng phát sáng của dòng điện được ứng dụng trong chiếu sáng, đèn giao thông, màn hình ti vi, ...

3. Tác dụng hóa học của dòng điện

Thí nghiệm tìm hiểu tác dụng hoá học của dòng điện:

Chuẩn bị: Nguồn điện (pin loại 6 V), bóng đèn nhỏ (loại 3 V), bình thủy tinh có hai thỏi than cắm vào nắp, dung dịch copper (II) sulfate, công tắc và các đoạn dây nối.

Tiến hành thí nghiệm:

Hình 3: Bố trí thí nghiệm tìm hiểu tác dụng hoá học của dòng điện

• Bước 1: Lắp mạch điện. Ban đầu công tắc mở.
• Bước 2: Đổ dung dịch copper(II) sulfate vào bình thủy tinh và đậy nắp lại, sao cho hai thỏi than được nhúng trong dung dịch.
• Bước 3: Nối cực dương của nguồn điện qua công tắc, bóng đèn và thỏi than A. Nối cực âm của nguồn điện với thỏi than K.
• Bước 4: Đóng công tắc. Quan sát bóng đèn và hiện tượng xảy ra đối với thỏi than K sau vài phút.

Ứng dụng: Tác dụng hóa học của dòng điện được ứng dụng trong mạ điện, luyện kim, điều chế hóa chất,...

4. Tác dụng sinh lí của dòng điện

Dòng điện có tác dụng sinh lí. Nếu sơ ý để cho dòng điện có cường độ đủ mạnh đi qua cơ thể người thì dòng điện có thể gây nguy hiểm. Dòng điện có cường độ trên 10 mA đi qua cơ thể người làm co cơ rất mạnh; từ 70 mA trở lên đi qua cơ thể người làm tim ngừng đập, ngạt thở và thần kinh bị tê liệt.

Ứng dụng: Trong y học, người ta có thể ứng dụng tác dụng sinh lí của dòng điện thích hợp để chữa một số bệnh.

Hình 4: Điện châm – Một trong những ứng dụng tác dụng sinh lí của dòng điện

II. Một số thiết bị điện ứng dụng các tác dụng của dòng điện

1. Cầu chì

• Cầu chì bảo vệ thiết bị điện nhờ tác dụng nhiệt của dòng điện.
• Khi dòng điện tăng lên vượt giá trị định mức (do chập điện, quá tải) thì dây chì bị nóng chảy và đứt, làm ngắt mạch điện.

a)	b)

 Hình 5: Một số loại cầu chì: a) cầu chì ống; b) cầu chì hộp

2. Chuông điện

• Chuông điện hoạt động dựa vào tác dụng từ của dòng điện.
• Chuông điện được dùng làm chuông cửa, báo giờ làm việc, báo cháy, cảnh báo trong giao thông,...

Hình 6: Sơ đồ cấu tạo của chuông điện

3. Rơ le (relay)

• Rơ le (relay) là công tắc kích hoạt tự động, được sử dụng để đóng (ngắt) những dòng điện lớn ở các mạch điện điều khiển mà con người không thể tác động trực tiếp.
• Cấu tạo rơ le gồm hai phần chính: một nam châm điện N và một mạch tiếp điểm dạng lộng lẫy gồm một thanh sắt non S gắn với một lò xo L.

Hình 7: Sơ đồ cấu tạo của rơ le

4. Cầu dao tự động

• Cầu dao tự động hoạt động dựa vào tác dụng từ của dòng điện, có tác dụng ngắt mạch như cầu chì, được sử dụng để bảo vệ cho các thiết bị điện không bị hỏng khi xảy ra sự cố.
• Sau khi khắc phục sự cố và kiểm tra xong, cầu dao được đóng lại để mạch điện hoạt động.

Hình 7: Cầu dao tự động