Giải thích nguyên nhân xảy ra các vụ hỏa hoạn do "chập điện" và cách đề phòng hỏa hoạn do "chập điện".
Vận dụng kiến thức về điện trở và định luật Ohm
Nguyên nhân xảy ra hỏa hoạn do "chập điện":
- Đoản mạch: Khi hai dây dẫn điện có hiệu điện thế khác nhau tiếp xúc trực tiếp với nhau (do dây bị hở, rò rỉ, hoặc cách điện kém), dòng điện lớn bất thường chạy qua, gây ra nhiệt độ cao và có thể dẫn đến cháy nổ.
- Quá tải mạch điện: Khi có quá nhiều thiết bị điện được kết nối vào một mạch điện vượt quá công suất định mức của dây dẫn hoặc thiết bị bảo vệ, dòng điện lớn sinh ra gây nóng dây dẫn và các thiết bị, dẫn đến nguy cơ cháy nổ.
- Thiết bị điện hoặc dây điện kém chất lượng: Sử dụng thiết bị điện hoặc dây dẫn kém chất lượng, không đạt tiêu chuẩn an toàn dễ bị hỏng hóc, quá nhiệt hoặc đoản mạch, dẫn đến cháy.
- Lão hóa và hư hỏng hệ thống điện: Các dây dẫn điện, ổ cắm, thiết bị điện bị cũ, hỏng, hoặc dây cách điện bị mục nát, rách do thời gian sử dụng lâu dài, có thể gây rò rỉ điện hoặc đoản mạch.
- Cách điện bị hỏng hoặc sai sót trong lắp đặt: Các dây dẫn điện bị hỏng hoặc cách điện không đúng cách trong khi lắp đặt, bảo dưỡng, hoặc sửa chữa, dễ gây ra chập điện và cháy nổ.
- Thiên tai và côn trùng: Sét đánh, ngập nước, chuột gặm nhấm dây điện, hay côn trùng làm tổ trong thiết bị điện có thể gây hư hỏng dây dẫn và thiết bị, dẫn đến đoản mạch hoặc quá tải.
Cách đề phòng hỏa hoạn do "chập điện":
- Kiểm tra và bảo trì hệ thống điện thường xuyên: Định kỳ kiểm tra, bảo dưỡng các thiết bị điện, dây dẫn, ổ cắm để phát hiện sớm các dấu hiệu hư hỏng hoặc rò rỉ điện.
- Sử dụng thiết bị điện và dây dẫn đạt tiêu chuẩn: Chọn mua và sử dụng các thiết bị điện, dây dẫn điện có chất lượng cao, đạt tiêu chuẩn an toàn (có chứng nhận từ cơ quan có thẩm quyền).
- Lắp đặt thiết bị bảo vệ: Sử dụng cầu dao tự động, aptomat, và thiết bị bảo vệ chống quá tải, chống giật để ngắt mạch điện khi có hiện tượng đoản mạch hoặc quá tải.
- Tránh quá tải mạch điện: Không cắm quá nhiều thiết bị điện vào cùng một ổ cắm hay mạch điện. Phân bổ nguồn điện hợp lý để tránh quá tải.
- Đảm bảo lắp đặt hệ thống điện đúng kỹ thuật: Thuê thợ điện có chuyên môn để lắp đặt và sửa chữa hệ thống điện, đảm bảo tuân thủ đúng các quy định an toàn và kỹ thuật.
- Bảo vệ dây điện và ổ cắm khỏi nước và côn trùng: Đặt các dây điện và ổ cắm ở những vị trí khô ráo, tránh tiếp xúc với nước hoặc ẩm ướt. Sử dụng vỏ bọc dây chống côn trùng, động vật gặm nhấm.
- Không sử dụng các thiết bị điện hỏng hóc: Ngừng sử dụng và thay thế ngay các thiết bị điện bị hỏng, bị nóng bất thường, hoặc có mùi cháy khét.
- Giáo dục và tập huấn cho người sử dụng: Hướng dẫn mọi người trong gia đình hoặc nơi làm việc về các nguyên nhân và biện pháp phòng tránh hỏa hoạn do chập điện.
Các bài tập cùng chuyên đề
Điện trở của đoạn dây dẫn phụ thuộc vào các yếu tố nào? Căn cứ nào giúp em đưa ra dự đoán đó?
Trong thực tế, nên dùng dây dẫn điện đồng hay nhôm? Vì sao?
1. Tính chiều dài của đoạn dây đồng có đường kính tiết diện 0,5 mm, điện trở
20 Ω ở nhiệt độ 20 °C.
2. Hình 7.4a là một biến trở được sử dụng trong các thiết bị điện gia đình. Khi xoay trục điều khiển sẽ thay đổi được chiều dài của đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua, nhờ đó thay đổi được điện trở của biến trở. Giả sử chiếc đèn ở hình 7.1 sử dụng biến trở trên và được mắc như hình 7.4c. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện của đèn và trả lời câu hỏi ở đầu bài học.
Hình 7.4. Ảnh chụp biến trở (a), sơ đồ cấu tạo biến trở (b), kí hiệu biến trở (c)
Để làm giảm khả năng cản trở dòng điện của dây dẫn điện dùng trong gia đình:
a) nên chọn dây dẫn nhôm hay dây dẫn đồng? Vì sao?
b) với cùng một loại dây, nên chọn dây có tiết diện nhỏ hay lớn? Vì sao?
Trong thực tế, giá trị của điện trở sử dụng trong các mạch điện tử được thể hiện bằng các vạch màu. Cách đọc giá trị điện trở 4 vạch màu như sau.
• Vạch màu thứ nhất là giá trị hàng chục trong giá trị điện trở.
• Vạch màu thứ hai là giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở.
• Vạch màu thứ ba là giá trị luỹ thừa của cơ số 10 trong hệ số nhân của giá trị điện trở.
• Vạch màu thứ tư là giá trị sai số của điện trở.
• Giá trị điện trở = (vạch 1) (vạch 2) x 10(luỹ thừa vạch 3) + sai số.
Với điện trở ở hình bên, vạch 1 màu xanh lá cây ứng với hàng chục là 5, vạch 2 màu xanh da trời ứng với hàng đơn vị là 6. Vạch 3 màu vàng ứng với lũy thừa 4 tức là nhân với 10° 2 hoặc có thể viết theo cột hệ số là nhân với 10 kΩ. Vạch 4 màu nhũ vàng ứng với sai số 5%. Vì vậy giá trị điện trở đó là 56.10° Ω ± 5%.
Điện trở có giá trị 15 Ω ± 5% thì các màu phân bố trên thân của điện trở từ trái sang phải như thế nào?
Cho một đèn có ghi 5 V – 1,5 W và nguồn điện cung cấp hiệu điện thế không đổi 6 V. Cần mắc nối tiếp bóng đèn với một điện trở R vào hai cực của nguồn điện để đèn sáng bình thường. Tính điện trở của đèn, điện trở R và cường độ dòng điện trong mạch.
Có hai đoạn dây dẫn có tiết diện và điện trở như nhau, một đoạn dây dẫn đồng, một đoạn dây dẫn nichrome. Đoạn dây dẫn nichrome có chiều dài 30 cm.
a) Tính chiều dài đoạn dây dẫn đồng.
b) Người ta mắc nối tiếp hai dây dẫn này vào một nguồn điện 24 V. Tính công suất điện mà mỗi đoạn dây dẫn tiêu thụ.
1. Có hai đoạn dây dẫn bằng đồng, dây thứ nhất có chiều dài bằng một nửa dây thứ hai, nhưng lại có tiết diện gấp đôi tiết diện của dây thứ hai. So sánh điện trở của hai dây dẫn đó
2. Tính điện trở của một đoạn dây dẫn bằng đồng có chiều dài 150 m, tiết diện là 2 mm2, biết điện trở suất của đồng là 1,7.10-8 \(\Omega m\)
Tính điện trở của cuộn dây dẫn nhiệt trong một bếp điện làm bằng nichrome có chiều dài tổng cộng 6,5 m và tiết diện 0,2 mm2.
Dựa vào Bảng số liệu 8.3, trong ba chất sắt, đồng, nichrome thì chất nào dẫn điện tốt nhất, chất nào dẫn điện kém nhất?
Cho ba đoạn dây dẫn trong hình bên dưới.
a) Tính điện trở của mỗi đoạn dây dẫn.
b) Lần lượt mắc từng đoạn dây dẫn vào hiệu điện thế U = 6 V thì cường độ dòng điện chạy qua mỗi đoạn dây dẫn là bao nhiêu?
Một đoạn dây điện bằng đồng có tiết diện 2,5 mm2 và chiều dài 20 m. Biết đồng có điện trở suất 1,7.10-8 Ω.m. Tính điện trở của đoạn dây điện.
Lựa chọn từ thích hợp điền vào chỗ trống.
…………. của dây dẫn càng nhỏ thì dây dẫn đó dẫn điện càng tốt.
Đơn vị nào dưới đây là đơn vị của điện trở?
Điện trở R của dây dẫn biểu thị cho:
Một đoạn dây dẫn bằng đồng có chiều dài gấp hai lần chiều dài của đoạn dây dẫn bằng nhôm. Điện trở của đoạn dây đồng là R1, điện trở của đoạn dây nhôm là R2. So sánh R1 với R2, câu trả lời nào dưới đây là đúng?
A. R1 = 2R2.
B. R1 < 2R2.
C. R1 > 2R2.
D. Không đủ điều kiện để so sánh.
Điện trở của dây dẫn không phụ thuộc vào yếu tố nào dưới đây?
A. Vật liệu làm dây dẫn.
B. Khối lượng riêng của chất làm dây dẫn.
C. Chiều dài dây dẫn.
D. Tiết diện dây dẫn.
Tính điện trở của đoạn dây dẫn bằng đồng nối từ cột điện vào công tơ điện của một gia đình có chiều dài là 50 m và tiết diện là 0,65 cm2.
Tính điện trở của các đoạn dây dẫn trong các trường hợp dưới đây:
a) Dây dẫn làm bằng nhôm có chiều dài 80 cm và tiết diện là 0,2 mm2.
b) Dây dẫn làm bằng nikelin có chiều dài 400 cm và tiết diện là 0,5 mm2.
c) Dây dẫn làm bằng constantan có chiều dài 50 cm và tiết diện là 0,005 cm2.
Để nghiên cứu sự phụ thuộc điện trở của dây dẫn vào vật liệu làm dây dẫn, người ta tiến hành thí nghiệm theo phương án nào dưới đây?
A. Các dây dẫn có kích thước khác nhau, nhưng được làm từ cùng một loại vật liệu.
B. Các dây dẫn có kích thước như nhau và được làm bằng cùng một loại vật liệu.
C. Các dây dẫn có kích thước khác nhau và được làm bằng các vật liệu khác nhau. D. Các dây dẫn có kích thước như nhau và được làm bằng các vật liệu khác nhau.
Có hai dây dẫn làm bằng cùng vật liệu. Dây thứ nhất có chiều dài gấp 8 lần và có tiết diện lớn gấp 2 lần dây dẫn thứ hai. Hỏi điện trở của dây dẫn thứ nhất lớn gấp mấy lần điện trở của dây dẫn thứ hai?
A. 8 lần.
B. 10 lần.
C. 4 lần.
D. 16 lần.
Một dây cáp điện bằng đồng có lõi là 15 sợi dây đồng xoắn lại với nhau. Điện trở của mỗi sợi dây đồng này là 0,9 Ω. Tính điện trở của dây cáp điện này.
Xác định điện trở của một biến trở làm bằng dây nikelin cuốn thành 150 vòng quanh một lõi sứ hình trụ. Biết đường kính của trụ sứ bằng 4 cm; đường kính của dây bằng 1 mm, điện trở suất của nikelin ρ = 4.10-7 Ωm.
Một dây đồng có tiết diện là 0,1 mm2 và khối lượng là 0,3 kg. Tính điện trở của dây. Biết điện trở suất của đồng là ρ = 1,7.10-8 Ωm, khối lượng riêng của đồng là 8,9 g/cm3.
Yếu tố nào sau đây không ảnh hưởng đến điện trở của một đoạn dây dẫn?
A. Độ dài dây dẫn.
B. Đường kính dây dẫn.
C. Vật liệu làm dây.
D. Trọng lượng của dây.
Tính điện trở của mỗi đoạn dây dẫn bằng cách hoàn thành bảng dưới đây và so sánh khả năng dẫn điện của chúng.
|
Chiều dài (m) |
Tiết diện (m2) |
Vật liệu |
Điện trở suất (Ω.m) |
Điện trở (Ω) |
|
|
Đoạn dây 1 |
1,4 |
0,0000050 |
Đồng |
1,7.10-8 |
? |
|
Đoạn dây 2 |
0,5 |
0,0000100 |
Nichrome |
1,1.10-6 |
? |
|
Đoạn dây 3 |
1,0 |
0,0000025 |
nhôm |
2,8.10-8 |
? |
Hình bên minh hoạ bộ phận toả nhiệt của một bếp điện khi có dòng điện chạy qua.
a) Bộ phận toả nhiệt này được làm bằng vật liệu có điện trở suất lớn hay bé? Vì sao?
b) Vì sao bộ phận toả nhiệt này thường có cấu tạo dạng cuộn xoắn ốc?
Khi đường kính của đoạn dây dẫn tăng lên gấp 2 lần thì
A. điện trở của đoạn dây dẫn tăng lên gấp 2 lần.
B. điện trở của đoạn dây dẫn tăng lên gấp 4 lần.
C. điện trở của đoạn dây dẫn giảm đi 2 lần.
D. điện trở của đoạn dây dẫn giảm đi 4 lần.
Điện trở của đoạn dây dẫn
A. tăng khi cường độ dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn đó tăng.
B. tăng khi hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây dẫn tăng.
C. không thay đổi khi hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây dẫn thay đổi.
D. giảm khi hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây dẫn giảm.
Đơn vị nào dưới đây là đơn vị đo điện trở suất?
A. Ôm (Ω).
B. Ôm mét (Ωm).
C. Vôn (V).
D. Paxcan (Pa).
