anim.vnVật lí lớp 8 · Bài 22 · 9 phút
Mạch điện đơn giản
Mục lục video
Bạn lắp đèn cho mô hình ngôi nhà: pin mới, bóng mới, dây đủ cả. Gạt công tắc… đèn vẫn tắt!
Học xong bài này, bạn sẽ biết cách dò theo dòng điện để tìm ra lỗi.
1. Mạch điện và các bộ phận
Mạch điện là các dụng cụ điện được nối với nhau thành một vòng khép kín. Mạch điện nào cũng có:
| Bộ phận | Việc của nó | Ví dụ |
|---|---|---|
| Nguồn điện | cung cấp điện | pin, ắc-quy, ổ điện |
| Dây nối | dẫn điện từ nguồn tới thiết bị | dây đồng bọc nhựa |
| Thiết bị tiêu thụ điện | dùng điện để sáng, quay, kêu, nóng… | bóng đèn, quạt, chuông, nồi cơm điện |
| Công tắc (thường có) | đóng hoặc ngắt mạch theo ý mình | nút bấm, cần gạt |
- Ví dụ 1 – đèn bàn học. Ổ điện là nguồn, dây điện là dây nối, bóng đèn tiêu thụ điện, nút bấm trên thân đèn là công tắc.
- Ví dụ 2 – ô tô đồ chơi chạy pin. Hai viên pin là nguồn, động cơ nhỏ làm bánh quay là thiết bị tiêu thụ điện, nút gạt dưới gầm xe là công tắc.
2. Kí hiệu trong sơ đồ mạch điện
Vẽ hình thật rất lâu, nên người ta dùng kí hiệu:
| Bộ phận | Kí hiệu (tả bằng lời) |
|---|---|
| Nguồn điện (pin, ắc-quy) | hai vạch song song: vạch dài, mảnh = cực +, vạch ngắn, đậm = cực − |
| Bóng đèn | hình tròn có dấu × ở giữa |
| Dây nối | đoạn thẳng |
| Công tắc đóng | thanh gạt nằm sát, nối liền hai chấm |
| Công tắc mở | thanh gạt bật chéo lên, để hở |
| Điện trở | hình chữ nhật |
| Biến trở | hình chữ nhật có mũi tên chéo |
| Cầu chì | hình chữ nhật có đường chạy xuyên qua |
| Chuông điện | vòm chuông đặt trên đế |
| Điốt / điốt phát quang | tam giác chạm vạch; điốt phát quang có thêm 2 mũi tên nhỏ toả ra |
| Ampe kế / vôn kế | vòng tròn có chữ A / V, có cực + và − |
Hai pin nối tiếp: vẽ hai cặp vạch sát nhau, cực + của pin này nối với cực − của pin kia.
3. Vẽ sơ đồ từ mạch thật
- Liệt kê các bộ phận theo thứ tự nối trong vòng.
- Thay mỗi bộ phận bằng kí hiệu.
- Nối các kí hiệu bằng đoạn thẳng ngang/dọc thành khung chữ nhật, giữ đúng thứ tự.
- Ví dụ 1. Pin → công tắc → bóng đèn → về pin: vẽ nguồn ở cạnh trên, công tắc và đèn ở cạnh dưới.
- Ví dụ 2 – chuông ở cổng nhà. Hai pin, nút bấm ngoài cổng (là một công tắc), chuông trong nhà. Dây từ cổng vào nhà dài mấy mét cũng chỉ vẽ là một đoạn thẳng.
4. Mạch kín – mạch hở, chiều dòng điện
- Mạch kín: các bộ phận nối liền thành vòng từ cực + về cực −. Dòng điện chạy được → đèn sáng.
- Mạch hở: vòng bị hở ở bất kì chỗ nào (công tắc mở, dây tuột, dây đứt, bóng cháy…) → không có dòng điện → đèn tắt.
- Quy ước chiều dòng điện: đi từ cực + của nguồn, qua dây nối và các thiết bị, tới cực −. Dòng điện do pin, ắc-quy tạo ra có chiều không đổi, gọi là dòng điện một chiều.
Ví dụ 1. Pin – công tắc – đèn. Đóng công tắc: đèn sáng. Mở công tắc: đèn tắt.
Ví dụ 2. Công tắc vẫn đóng nhưng một đầu dây tuột khỏi đèn: mạch vẫn hở, đèn vẫn tắt. (Đó chính là lỗi của mô hình ngôi nhà!)
5. Cầu chì, cầu dao tự động, rơle, chuông điện
| Thiết bị | Công dụng |
|---|---|
| Cầu chì | có dây chì nóng chảy ở nhiệt độ thấp; dòng điện tăng quá mức thì dây chì chảy, đứt → mạch ngắt, bảo vệ thiết bị |
| Cầu dao tự động | tự ngắt mạch khi dòng điện quá lớn; sửa xong sự cố thì gạt lên dùng tiếp |
| Rơle | tự động đóng, ngắt mạch điện, không cần người bấm |
| Chuông điện | phát âm thanh khi có dòng điện chạy qua, dùng để báo hiệu |
6. Lỗi hay gặp
- Nhầm cực của nguồn: vạch đậm trông "nổi" nhưng là cực −. Nhớ: vạch dài = cực +.
- Vẽ sai kí hiệu công tắc: công tắc mở phải có thanh gạt bật chéo, không chạm chấm bên kia.
- Mạch có chỗ hở mà vẫn nghĩ đèn sáng: chỉ cần hở một chỗ là cả mạch ngừng.
- Bóng đèn bị nối tắt: một dây nối thẳng hai đầu bóng đèn thì dòng điện đi đường tắt, không qua đèn → đèn không sáng, pin và dây nóng lên rất nguy hiểm.
- Nghĩ chiều dòng điện đi từ cực −: theo quy ước, dòng điện đi ra từ cực +.
7. Bài tập theo dạng
Dạng 1: Gọi tên kí hiệu
Bài 1. Sơ đồ khung chữ nhật: cạnh trên có hai cặp vạch (vạch dài bên trái), cạnh phải có hình chữ nhật với đường chạy xuyên qua, cạnh dưới có một vòng tròn chữ A và một hình tròn có dấu ×, cạnh trái có thanh gạt bật chéo. Gọi tên từng bộ phận. Cực + ở bên nào?
Đáp án
Nguồn điện gồm 2 pin; cầu chì; ampe kế; bóng đèn; công tắc đang mở. Cực + ở vạch dài, phía bên trái.
Bài 1b. Kí hiệu nào có chữ V trong vòng tròn? Kí hiệu hình chữ nhật có mũi tên chéo là gì?
Đáp án
Vôn kế; biến trở.
Dạng 2: Vẽ sơ đồ
Bài 2. Đèn soi gầm xe máy gồm ắc-quy, cầu chì, công tắc, bóng đèn nối thành một vòng.
a) Vẽ sơ đồ. b) Vẽ chiều dòng điện khi đóng công tắc.
Đáp án
a) Khung chữ nhật: ắc-quy ở cạnh trên, cầu chì cạnh phải, công tắc và đèn cạnh dưới (thứ tự ắc-quy → cầu chì → công tắc → đèn → về ắc-quy).
b) Dòng điện ra từ vạch dài (cực +), đi qua cầu chì, công tắc, đèn, về cực −. Nếu cực + ở bên phải thì dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ.
Dạng 3: Đèn có sáng không?
Bài 3. Mạch pin – công tắc – đèn. Đèn có sáng không nếu: a) công tắc đóng; b) công tắc mở; c) công tắc đóng nhưng có một dây nối thẳng hai đầu bóng đèn?
Đáp án
a) Sáng (mạch kín, dòng điện qua đèn). b) Tắt (mạch hở). c) Tắt — đèn bị nối tắt, dòng điện đi theo dây tắt, không qua đèn; pin nóng lên, nguy hiểm.
Dạng 4: Tìm lỗi trong mạch
Bài 4. Minh lắp mạch pin – công tắc – đèn, đóng công tắc nhưng đèn vẫn tắt. Nhìn sơ đồ thấy đầu dây nối vào đèn bị hở một khoảng.
a) Lỗi ở đâu, sửa thế nào? b) Sửa xong, Minh lật ngược viên pin. Đèn còn sáng không? Chiều dòng điện thế nào?
Đáp án
a) Mạch hở ở đầu dây trước đèn; nối đầu dây vào đèn là mạch kín, đèn sáng.
b) Đèn vẫn sáng (mạch vẫn kín) nhưng dòng điện chạy theo chiều ngược lại vì cực + đã đổi phía.
8. Trò chơi ở nhà (5 phút): "Thám tử dòng điện"
Lấy một món đồ chơi chạy pin trong nhà (xe, robot, chó bông biết kêu… nhờ bố mẹ cùng làm):
- Mở nắp pin, xem pin được đặt thế nào: cực + (đầu có núm) quay về đâu?
- Bấm công tắc, đoán xem dòng điện đi từ đâu, qua những bộ phận nào, về đâu.
- Vẽ sơ đồ mạch điện của món đồ đó bằng kí hiệu.
- Người chơi kia bí mật tháo lỏng một viên pin; bạn làm "thám tử" tìm chỗ hở.
⚠️ Chỉ chơi với pin. Không bao giờ thử với ổ điện trong nhà.