Hiện tượng đoản mạch là gì? Tác dụng của cầu chì? Các quy tắc an toàn khi sử dụng điện - Vật lý 7 bài 29

Vậy sử dụng điện như thế nào là an toàn? Bài viết dưới dây sẽ giúp các em biết Giới hạn nguy hiểm đối với dòng điện đi qua cơ thể người? Hiện tượng đoản mạch là gì? và tác dụng của cầu chì là gì?

I. Dòng điện đi qua cơ thể người có thể gây nguy hiểm

1. Dòng điện có thể đi qua cơ thể người

- Cơ thể người là một vật dẫn điện. Dòng điện có thể chạy qua cơ thể người khi chạm vào mạch điện tại bất cứ vị trí nào của cơ thể.

2. Giới hạn nguy hiểm đối với dòng điện đi qua cơ thể người.

- Dòng điện trên 10mA đi qua người làm cơ co giật rất mạnh, không thể duỗi tay khỏi đây điện khi chạm phải;

- Dòng điện trên 25mA đi qua ngực gây thương tổn tim;

- Dòng điện trên 70mA đi qua cơ thể làm tim ngừng đập.

• Dòng điện với cường độ 70mA trở lên đi qua cơ thể người hoặc làm việc với hiệu điện thế 40V trở lên là nguy hiểm với cơ thể người.

II. Hiện tượng đoản mạch và tác dụng của cầu chì

1. Hiện tượng đoản mạch là gì?

• Hiện tượng đoản mạch (ngắn mạch) là hiện tượng chập mạch hay nối tắt.

- Cụ thể, hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nguồn điện được nối với mạch ngoài có điện trở không đáng kể (R≈0). Trong thực tế hiện tượng đoản mạch chính là hiện tượng xảy ra khi nối cực âm với cực dương của nguồn điện mà không qua thiết bị tiêu thụ điện.

- Khi bị đoản mạch, dòng điện trong mạch có giá trị cực đại (I₂>>I₁).

• Tác hại khi bị đoản mạch:

- Cường độ dòng điện tăng quá lớn có thể làm chảy hoặc cháy vỏ bọc cách điện và các bộ phận khác tiếp xúc với nó hoặc gần nó. Từ đó có thể gây ra hỏa hoạn

- Dây tóc bóng đèn bị đứt, dây quấn ở quạt điện bị nóng chảy và đứt, các mạch điện trong máy bị hư hỏng,...

2. Tác dụng của cầu chì

- Cầu chì là thiết bị tự động ngắt mạch điện khi dòng điện có cường độ tăng quá mức, đặc biệt là khi đoản mạch.

Khi đoản mạch xảy ra với mạch điện như hình trên thì cầu chì nóng lên, chảy ra và đứt, mạch điện tự ngắt.

* Câu C4 trang 83 SGK Vật Lý 7: Quan sát các cầu chì trong hình 29.4 (hình dưới) hoặc các cầu chì thật. Hãy cho biết ý nghĩa số ampe ghi trên mỗi cầu chì.

* Lời giải:

- Ý nghĩa số ampe ghi trên mỗi cầu chì: đó là cường độ dòng điện định mức của cầu chì, nghĩa là dòng điện có cường độ vượt quá giá trị đó thì cầu chì sẽ bị đứt.

- Ví dụ: Số ghi trên cầu chì là 2A có nghĩa là cầu chì này sẽ bị đứt khi cường độ dòng điện qua nó lớn hơn 2A.

* Câu C6 trang 83 SGK Vật Lý 7: Hãy viết một câu cho biết cái gì không an toàn điện và cách khắc phục cho mỗi hình 29.5a, b, và c.

* Lời giải:

- Hình 29.5a:

+ Lõi dây điện bị hở, nếu vô ý chạm phải có thể bị điện giật rất nguy hiểm.

+ Cách khắc phục: Dùng băng dính cách điện, bọc nhiều lớp thật kín lõi dây (trước khi sửa điện, cần ngắt điện hoặc rút nắp cầu chì hoặc cả 2).

- Hình 29.5b:

+ Nắp cầu chì ghi 2A lại nối bằng dây chì 10A là quá xa với mức quy định. Như vậy khi có sự cố về điện thì dây chì này không thể đảm bảo an toàn cho các dụng cụ điện (khi đoản mạch các dụng cụ điện bị hư trước khi dây chì ngắt).

+ Cách khắc phục: Chỉ dùng dây chì có ghi số 2A để mắc vào nắp cầu chì.

- Hình 29.5c:

+ Có thể bạn này đang đóng công tắc trong khi mẹ của bạn đang thay (hay sửa chữa) bóng đèn. Như vậy sẽ rất nguy hiểm vì có nguy cơ bị điện giật. Mặt khác chân người mẹ lại tiếp xúc trực tiếp với mặt đất là không an toàn.

+ Cách khắc phục: Không được đóng công tắc điện trong khi đang sửa chữa điện và khi sửa chữa điện cần đứng trên một vật cách điện (như mang dẻp cao su hay dép nhựa; đứng trên ghế nhựa hay ghế gỗ khô,...) để cách điện với đất và sàn nhà.

III. Các quy tắc an toàn khi sử dụng điện

1. Chỉ làm thí nghiệm với các nguồn điện có hiệu điện thế dưới 40V.

2. Phải sử dụng các dây dẫn có vỏ bọc cách điện.

3. Mạch điện dân dụng gồm hai dây dẫn là dây "nóng" và dây "nguội". Giữa chúng có hiệu điện thế 220V và dây nguội được nối với đất ở trạm phát điện. Vì thế giữa dây nóng và cơ thể người chạm đất có hiệu điện thế 220V là nguy hiểm với cơ thể người.

Không được tự mình chạm vào mạng điện dân dụng và các thiết bị điện nếu chưa biết rõ cách sử dụng.

4. Khi có người bị điện giật thì không được chạm vào người đó mà cần phải tìm cách ngắt ngay công tắc điện và gọi người cấp cứu.