Tác dụng của dòng điện

Dòng điện chạy trong dây mà mắt không nhìn thấy. Ta biết có dòng điện nhờ những gì nó gây ra: đèn sáng, dây nóng, chất bị tách ra, cơ thể bị giật. Những việc đó gọi là tác dụng của dòng điện. Bài này có bốn tác dụng: nhiệt, phát sáng, hoá học, sinh lí.

1. Tác dụng nhiệt

Dòng điện chạy qua vật dẫn thì vật dẫn nóng lên.

• Ví dụ 1 – ấm siêu tốc. Dưới đáy ấm có một dây điện trở. Bật công tắc, dòng điện chạy qua, dây nóng lên tới đỏ rực, nhiệt truyền sang nước, vài phút là nước sôi. Máy sấy tóc, nồi cơm điện cũng dùng cách này.
• Ví dụ 2 – cầu chì. Trong hộp cầu chì có một sợi dây chì rất mảnh. Khi dòng điện quá lớn, sợi dây nóng tới mức chảy ra và đứt, mạch điện bị ngắt. Nhờ vậy dây điện trong nhà không bị nóng quá mà gây cháy.

Hầu như vật dẫn nào có dòng điện chạy qua cũng nóng lên, kể cả khi ta không cần: cục sạc ấm lên, dây ổ cắm nóng khi cắm quá nhiều đồ.

2. Tác dụng phát sáng

Dòng điện có thể làm đèn phát sáng.

• Ví dụ 1 – đèn pin LED. Lắp pin đúng chiều thì đèn sáng; lắp ngược pin thì đèn không sáng. Đèn LED chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều.
• Ví dụ 2 – bóng sợi đốt cạnh bóng LED. Cùng bật lên, đưa tay lại gần: bóng sợi đốt nóng hầm hập (dây tóc nóng tới hơn 2 000 °C mới sáng), còn bóng LED gần như không nóng.
  • Đèn sợi đốt sáng nhờ cả tác dụng nhiệt lẫn tác dụng phát sáng.
  • Đèn LED phát sáng trực tiếp, không cần nóng → ít phí điện vào việc toả nhiệt → tiết kiệm điện hơn nhiều.

3. Tác dụng hoá học

Dòng điện chạy qua một số dung dịch có thể tách chất ra khỏi dung dịch.

• Ví dụ 1 – mạ đồng chiếc chìa khoá sắt. Chìa khoá nối cực âm, tấm đồng nối cực dương, cả hai nhúng vào dung dịch muối đồng. Đóng mạch một lúc, đồng tách ra khỏi dung dịch và bám lên chìa khoá thành lớp màu đỏ nâu. Đây là mạ điện.
  • Nhớ: vật cần mạ luôn nối với cực âm, kim loại dùng để mạ nối với cực dương.
• Ví dụ 2 – sạc ắc quy xe máy. Dòng điện đi vào ắc quy làm biến đổi các chất bên trong, "để dành" năng lượng cho lần khởi động sau.

4. Tác dụng sinh lí

Dòng điện đi qua cơ thể người hay động vật gây ra tác dụng sinh lí. Cơ thể người dẫn điện được.

• Ví dụ 1 – điện giật. Chạm tay vào chỗ dây điện hở vỏ: dòng điện chạy từ tay qua ngực xuống chân. Cơ bắp co giật (không buông tay ra được), tim có thể ngừng đập, người bị ngạt thở. Rất nguy hiểm tới tính mạng.
• Ví dụ 2 – máy xung điện ở phòng vật lí trị liệu. Một dòng điện rất nhỏ qua các miếng dán trên lưng làm cơ co nhẹ, giúp giảm đau và phục hồi.

Cùng một tác dụng: dòng lớn thì gây hại, dòng nhỏ, dùng đúng cách thì chữa bệnh.

5. Dùng điện an toàn

• Thấy biển cảnh báo có tia chớp: tuyệt đối không lại gần, không trèo lên.
• Không chạm vào ổ cắm, công tắc khi tay ướt.
• Không dùng dây điện bị hở, nứt vỏ.
• Không cắm quá nhiều đồ dùng điện (nhất là đồ đun nóng) vào một ổ: dây nóng lên (tác dụng nhiệt) → chảy vỏ → chập, cháy.
• Không thả diều, không trèo cây gần đường dây điện.
• Thấy người bị điện giật: không chạm tay vào họ; ngắt cầu dao hoặc dùng vật khô, không dẫn điện (gậy gỗ khô, dép nhựa) để tách người ra.

Bảng tóm tắt

Một thiết bị có thể có nhiều tác dụng cùng lúc, nhưng thường có một tác dụng chính — tác dụng mà người ta làm ra thiết bị để dùng.

Ngoài bốn tác dụng trên, dòng điện còn có tác dụng từ (nam châm điện, chuông điện). Tác dụng này sẽ học ở phần nam châm điện, bài này chưa xét.

Lỗi hay gặp

1. "Đèn nào cũng sáng nhờ nóng lên." Sai: đèn LED phát sáng mà gần như không nóng. Chỉ đèn sợi đốt mới cần dây tóc nóng rực.
2. "Bóng đèn sợi đốt chỉ có tác dụng phát sáng." Chưa đủ: nó có cả tác dụng nhiệt (dây tóc nóng) và phát sáng.
3. Mạ điện nối nhầm cực. Vật cần mạ nối cực âm, không phải cực dương.
4. Nhầm tác dụng chính. Hỏi "thiết bị làm ra để làm gì?": nồi cơm điện để làm nóng → nhiệt, dù đèn báo trên nồi vẫn sáng.
5. Nghĩ dòng điện qua người chỉ "tê tê". Dòng điện lớn qua ngực có thể làm tim ngừng đập.

Bài tập theo dạng

Dạng 1: Tìm tác dụng chính của thiết bị

Cách làm: hỏi thiết bị được làm ra để làm gì. Làm nóng → nhiệt; chiếu sáng → phát sáng; tách chất, mạ → hoá học; tác động lên cơ thể → sinh lí.

Bài 1. Xếp vào đúng tác dụng chính: nồi cơm điện · biển quảng cáo LED · máy mạ bạc chiếc thìa · đai tập cơ bằng xung điện.

Bài 2 (bẫy). Bóng đèn sợi đốt sáng nhờ tác dụng nào?

Bài 3. Tác dụng chính của: a) bình nóng lạnh; b) đèn báo trên ổ cắm; c) bể mạ vàng cho sợi dây chuyền?

Dạng 2: Đúng hay sai?

Cách làm: tìm từ tuyệt đối (mọi, luôn, chỉ); tìm được một ví dụ ngược lại là câu sai.

Bài 1.
a) Mọi bóng đèn đều sáng nhờ bị dòng điện làm nóng lên.
b) Khi mạ đồng cho chiếc nhẫn, chiếc nhẫn phải nối với cực dương.
c) Sạc điện thoại lâu, cục sạc ấm lên: đó là tác dụng nhiệt.

Dạng 3: Giải thích và an toàn

Cách làm: tác dụng nào đang xảy ra → nó gây ra điều gì → cách xử lí / kết luận.

Bài 1. Nhà Minh cắm ấm siêu tốc, nồi lẩu điện và máy sưởi vào cùng một ổ cắm kéo dài. Điều gì có thể xảy ra?

Bài 2. Vì sao nhiều gia đình thay bóng đèn sợi đốt bằng đèn LED?

Trò chơi ở nhà (5 phút): "Thám tử tác dụng"

1. Đi một vòng quanh nhà cùng bố mẹ, không cắm hay chạm vào ổ điện, chỉ nhìn các đồ dùng điện.
2. Với mỗi đồ dùng, đoán tác dụng chính (nhiệt / phát sáng / hoá học / sinh lí) và ghi vào 4 cột trên giấy.
3. Tìm thêm một đồ dùng có hai tác dụng cùng lúc (gợi ý: bóng đèn sợi đốt, máy sấy tóc có đèn báo).
4. Ai tìm được nhiều đồ dùng đúng cột nhất thì thắng. Cuối cùng cả nhà cùng kiểm tra xem có ổ cắm nào đang cắm quá nhiều phích không.