BONG DEN SANG NHU THE NAO

Bóng đèn cháy sáng như thế nào? Barbara J. Davis Trần Nghiêm dịch Thế giới sử dụng điện 1 Điện là gì? 4 Tĩnh điện 6 Dòng điện 8 Mạch điện và công tắc điện 10 Đo dòng điện 12 Volt và watt 14 Sản xuất điện 16 Tuabin quay 18 Truyền tải điện 20 Điện gia dụng 22 Chia sẻ điện 25 Nhìn về tương lai 27 Thuật ngữ 29 Bóng đèn cháy sáng như thế nào ? 1 Bạn biết gì về điện? Đó là một phần to lớn của cuộc sống thường nhật hiện đại. Thật vậy, nó thông dụng đến mức đa số chúng ta không nghĩ gì về nó hết. Hãy thử liệt kê mười thứ bạn có thể sử dụng hàng ngày chạy bằng điện. Nhiều người sẽ kể ra các thứ như ti vi, máy hát DVD, bóng đèn thắp sáng và máy vi tính. Dẫu vậy, còn có những thứ khác nữa mà bạn không nghĩ ra ngay lúc này. Tủ lạnh giữ lạnh cho thực phẩm của bạn chạy bằng điện. Thỉnh thoảng, bạn sử dụng lò vi sóng để nấu thức ăn thì nó cũng chạy bằng điện. Máy rửa bát đĩa cũng thế. Ti vi, máy hát DVD, và nhiều loại dụng cụ trong nhà đều chạy bằng điện Bóng đèn cháy sáng như thế nào ? 2 Trong nhiều nhà máy, điện chạy điều khiển mọi loại máy móc. Những máy móc này có thể rót nước giải khát yêu thích của bạn vào đóng chai. Máy móc nâng các vật nặng và chuyển chúng từ nơi này sang nơi khác. Những phụ tùng ô tô được cắt ghép và lắp ráp bằng máy sử dụng điện. Ngay cả chiếc vòng quay giải trí yêu thích của bạn ở công viên cũng dùng điện để chạy. Điện năng thắp sáng đường phố và các tỏa nhà ở thành phố New York. Ảnh nhìn từ nóc một tòa nhà chọc trời. Tại sao điện lại hữu ích như vậy? Điện năng thật sự hữu ích vì nó dễ dàng chuyển hóa thành nhiệt, chuyển động và ánh sáng. Nó có thể được sản xuất ở nơi này và truyền tải trên dây dẫn đi những khoảng cách xa đến nơi cần thiết. Không có điện, cuộc sống của chúng ta sẽ rất khác. Chỉ nghĩ tới cái bạn sẽ làm nếu bạn phải đi đâu đó một tuần mà không được sử dụng bất kì thứ gì trong danh sách bạn vừa liệt kê là đã đáng sợ rồi. Bóng đèn cháy sáng như thế nào ? 3 Con đường trắng Điện năng thật hữu ích, nhưng nó chỉ mới được sử dụng rộng rãi trong chừng 100 năm qua thôi. Năm 1879, Cleveland, Ohio, trở thành thành phố đầu tiên của nước Mĩ sử dụng đèn đường thắp sáng bằng điện. Vào đầu những năm 1900, đa số các thành phố lớn ở nước Mĩ bắt đầu sử dụng đèn điện thắp sáng những trục lộ chính của mình. Trong thời gian này, thuật ngữ “đường trắng” được dùng để chỉ những con đường có đèn điện thắp sáng. Bóng đèn cháy sáng như thế nào ? 4 Điện là một dạng năng lượng. Nó là chuyển động của các hạt tích điện trong vật chất. Mọi vật chất đều được cấu tạo từ những hạt nhỏ xíu gọi là nguyên tử. Các nguyên tử cấu tạo từ những hạt còn nhỏ hơn nữa gọi là proton, neutron và electron. Proton mang một điện tích dương. Neutron không mang điện. Electron mang một điện tích âm. Proton và neutron được tìm thấy trong hạt nhân, hay tâm, của nguyên tử. Các electron chuyển động xung quanh hạt nhân. Một nguyên tử thường có số proton và số electron bằng nhau. Vì thế nó có số điện tích dương mang bởi các proton bằng với số điện tích âm mang bởi các electron. Điều này có nghĩa là bản thân nguyên tử không có điện tích. Đó là cái gọi là trung hòa điện. Dẫu vậy, một nguyên tử có thể nhận thêm hoặc đánh mất electron. Nếu một nguyên tử nhận thêm electron thì nó trở nên tích điện âm. Nếu nguyên tử mất electron thì nó trở thành tích điện dương. Một nguyên tử cấu tạo gồm các proton và neutron có mặt trong hạt nhân của nó, và các electron quay tròn xung quanh hạt nhân. Bóng đèn cháy sáng như thế nào ? 5 Hút và đẩy nhau Khi các hạt tích điện đến gần nhau, chúng tác dụng lên nhau. Các hạt có cùng loại điện tích thì đẩy nhau ra. Người ta nói chúng đẩy nhau. Hai hạt tích điện dương sẽ đẩy lẫn nhau. Còn các hạt tích điện trái dấu thì hút về phía nhau. Người ta nói một hạt tích điện âm bị hút về phía một hạt tích điện dương. Mọi chuyển động ra xa hay lại gần như thế này của các hạt là nguồn gốc phát sinh điện năng. Benjamin Franklin và Điện Benjamin Franklin (1706 – 1790) là một chính khách người Mĩ và là một trong những người sáng lập nên nước Mĩ. Ông còn là một nhà khoa học lớn. Vào những năm 1700, ông đã tiến hành nhiều thí nghiệm tìm hiểu về điện. Franklin là một trong những người đầu tiên đề xuất lí thuyết rằng các vật có thể có các điện tích dương và âm, và các hạt hút hay đẩy lẫn nhau phụ thuộc vào những điện tích đó. Bóng đèn cháy sáng như thế nào ? 6 Bạn có bao giờ để ý thấy những thứ như áo len và tất khi vừa lấy ra khỏi máy sấy quần áo thường bị dính vào nhau? Đó là một thí dụ phổ biến của tĩnh điện. “Tĩnh” có nghĩa là “đứng yên”. Tĩnh điện gây ra bởi một cấu hình điện tích tại một nơi nào đó. Các electron có thể bị đánh bật ra khỏi nguyên tử một cách dễ dàng. Cọ xát hai vật vào nhau làm cho các electron di chuyển từ mặt vật này sang vật kia. Khi quần áo bị cuộn trong máy sấy, chúng cọ xát lên nhau. Những phần khác nhau của quần áo bị tích điện. Một số mảnh thì mất electron và có điện tích dương. Những mảnh khác sẽ nhận thêm electron và có điện tích âm. Những điện tích trái dấu thì hút lẫn nhau. Đây là nguyên do vì sao tất có thể bám vào áo len! Tĩnh điện tích trên một vật thỉnh thoảng có thể “nhảy” sang một vật khác ở gần nó. Loại nhảy như vậy được gọi là sự phóng điện. Sốc điện Đa số chúng ta đều từng trải nghiệm cái xảy ra sau khi chúng ta đi trên một tấm thảm và rồi chạm tay vào cái nắm cửa bằng kim loại. Cú sốc điện tại đầu ngón tay luôn xuất hiện thật bất ngờ. Bạn có bao giờ tự hỏi lại xảy ra như vậy không? Khi bạn đi trên tấm thảm, giày của bạn cọ xát các electron ra khỏi tấm thảm. Các electron đó đi vào cơ thể của bạn. Khi bạn chạm tay vào cái nắm cửa bằng kim loại, các electron từ cơ thể bạn di chuyển sang cái nắm cửa. Bạn có thể nhìn thấy một tia lửa điện nhỏ và nghe thấy một tiếng tách. Bóng đèn cháy sáng như thế nào ? 7 Điện trên bầu trời Tích điện và phóng điện tĩnh điện là những hiện tượng thường xảy ra trong tự nhiên. Những đám mây đen giông bão thỉnh thoảng bạn trông thấy trên bầu trời là những thí dụ tốt. Những đám mây giông có các giọt nước bên trong chúng đang rơi về phía mặt đất. Các đám mây còn có những hạt băng trong chúng nữa. Những giọt nước và những hạt băng đang di chuyển cọ xát lên nhau. Tĩnh điện hình thành. Điện tích âm hình thành ở phía dưới của các đám mây. Khi tĩnh điện giải phóng từ đám mây xuống, bầu trời sáng rực lên với tia chớp ngoạn mục, như trong bức ảnh trên. [...]...Trong m t l n phóng i n, các electron di chuy n r t nhanh trong m t kho ng th i gian ng n và sau ó d ng l i Dòng i n là m t dòng g m các electron chuy n ng liên t c theo m t hư ng t nơi này sang nơi khác Dòng i n mang i n năng n cho nhi u v t mà chúng ta s d ng: ti vi, lò vi sóng, và các bóng èn cung c p ánh sáng cho b n c quy n sách này Dòng i n truy n qua ư c ch t d n i n ây... c gi cho nó khép kín Bên trong công t c có hai ph n kim lo i d n i n Khi èn trên tr n sáng lên ho c khi công t c trên èn chuy n sang v trí ON, thì hai ph n kim lo i ó ti p xúc v i nhau M ch i n khép kín, và dòng i n ch y qua công t c, th p sáng bóng èn Khi công t c chuy n sang v trí OFF, hai ph n kim lo i tách r i nhau M ch i n b h Dòng i n không th ch y t i bóng èn Bóng èn không cháy sáng ư c èn... flash thu i n năng t m t ho c nhi u c c pin g n bên trong M t m ch i n n i c c pin v i bóng èn c a èn flash Khi b n b t èn flash, b n g t công t c sang v trí ON Vi c này làm khép kín m ch i n và th p sáng bóng èn Khi b n t t èn flash, b n ang g t công t c sang v trí OFF và làm h m ch i n Bóng èn không sáng n a Bóng èn cháy sáng như th nào ? 11 Các m ch i n mang nh ng lư ng i n khác nhau Ngư i ta dùng... electron luôn luôn ch y theo cùng m t chi u Lo i này ư c g i là i n m t chi u, hay DC Pin là ngu n c p i n DC lo i kia, các electron i hư ng thư ng xuyên và ch y t i lui trong m ch i n Lo i này g i là i n xoay chi u hay AC Dòng i n ch y t lư i i n vào nhà b n là AC Bóng èn cháy sáng như th nào ? 13 Dòng i n c n m t l c y ưa chúng thành dòng ch y Lư ng l c y ó ư c g i là i n áp Nó ư c o theo ơn v g i là volt... tuabin ây là m t thi t b có th quay b i m t ch t l ng ho c ch t khí ang ch y nhi u nhà máy i n, hơi nư c làm quay các cánh c a tuabin, làm cho ng tr c quay theo ng tr c ư c n i v i máy phát Khi nó quay, thì cu n dây ho c nam châm trong máy phát quay theo, sinh ra dòng i n Bóng èn cháy sáng như th nào ? 18 Cái chong chóng là m t lo i tuabin N u b n gi m t cái chong chóng trong không khí vào m t ngày có... thư ng, dòng nư c ang rơi xu ng ho c dòng hơi ang di chuy n làm y các cánh c a tuabin và làm cho chúng quay i u này làm cho ng tr c mà chúng g n vào ó cũng quay theo Và khi ng tr c quay, thì cu n dây ho c nam châm trong máy phát cũng quay theo – và dòng i n ư c sinh ra S n sinh hơi nư c Trong nh ng nhà máy i n s d ng hơi nư c làm quay tuabin thì hơi nư c ó t âu mà có? Nhi u nhà máy i n t m t s lo i... n nh ng nhà láng gi ng c a b n u ch y h t công su t t ng t, ánh sáng trong nhà b n tr nên b p bùng Các bóng èn m h n i Truy n hình cũng m t hình luôn M t ngày gi ng như th này, nhu c u s d ng i n năng là r t l n Th nh tho ng, nhu c u ó vư t quá lư ng i n năng mà công ti i n có th phân ph i Khi i u này x y ra thì s có cúp i n Cúp i n x y ra khi nhà máy i n gi m lư ng i n năng phân ph i n các h gia ình... nh trong bóng èn, khi nóng lên thì phát sáng dòng i n – Dòng chuy n ng có hư ng, liên t c, c a các electron y nhau – y cái gì ó ra xa i n áp – L c y làm cho dòng i n ch y theo m t hư ng nh t nh i n m t chi u – Dòng i n luôn luôn ch y theo cùng m t chi u i n xoay chi u – Dòng i n i hư ng liên t c khi nó i qua m t m ch i n electron – Các h t trong nguyên t , mang i n tích âm hút nhau – B hút v phía nhau... các công trình xây d ng khác là dòng 220 volt ó là nguyên do vì sao ngư i Mĩ khi i n nh ng qu c gia khác thư ng c n n nh ng b bi n i n c bi t ch y nh ng th như máy s y tóc ho c dao c o khi h mang chúng theo Các b bi n i n ó bi n i i n áp t 220 xu ng còn 110 volt Bóng èn cháy sáng như th nào ? 15 Năm 1831, m t nhà khoa h c ngư i Anh tên là Michael Faraday ã th c hi n m t khám phá Ông nh n th y vi c di... như v y Tuy nhiên, thay vì các que c i trôi trong nư c, dòng i n là dòng ch y c a các electron Dòng i n ư c o t i m t i m trong m ch i n S o là s electron i qua i m ó trong m i giây Dòng ch y này ư c o theo ơn v g i là ampere Kí hi u cho ampere là A M t ampera là kho ng 6 t t electron! Bao nhiêu ampere? M ch i n ơn gi n bên trong èn flash ư c c p ngu n b ng m t c c pin có th có dòng i n 1 ho c 2 ampere . ngắn và sau đó dừng lại. Dòng điện là một dòng gồm các electron chuyển động liên tục theo một hướng từ nơi này sang nơi khác. Dòng điện mang điện năng đến cho nhiều vật mà chúng ta sử dụng: ti. tắc trên đèn chuyển sang vị trí ON, thì hai phần kim loại đó tiếp xúc với nhau. Mạch điện khép kín, và dòng điện chạy qua công tắc, thắp sáng bóng đèn. Khi công tắc chuyển sang vị trí OFF, hai. bạn bật đèn flash, bạn gạt công tắc sang vị trí ON. Việc này làm khép kín mạch điện và thắp sáng bóng đèn. Khi bạn tắt đèn flash, bạn đang gạt công tắc sang vị trí OFF và làm hở mạch điện.