Khoa học tự nhiên lớp 9 · KNTT · Chương 5
Lý thuyết KHTN 9 Bài 15: Tác dụng của dòng điện xoay chiều
Tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 Bài 15: Tác dụng của dòng điện xoay chiều theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá kiến thức trọng tâm, sơ đồ thí nghiệm minh hoạ, bảng so sánh và câu hỏi trắc nghiệm tự luận có lời giải chi tiết.
I. Tác dụng nhiệt
Dòng điện xoay chiều chạy qua vật dẫn làm nó nóng lên, chứng tỏ dòng điện xoay chiều có tác dụng nhiệt.
II. Tác dụng phát sáng
Dòng điện xoay chiều chạy qua đèn sợi đốt làm đèn phát sáng chứng tỏ dòng điện xoay chiều có tác dụng phát sáng.
III. Tác dụng từ
Dòng điện xoay chiều chạy trong dây dẫn thẳng hay trong cuộn dây dẫn sinh ra từ trường chứng tỏ dòng điện xoay chiều có tác dụng từ. Có thể kiểm chứng tác dụng từ của dòng điện xoay chiều bằng thí nghiệm mô tả ở Hình 15.4.
- Trong công nghiệp, người ta có thể sử dụng nam châm điện xoay chiều có từ trường mạnh để di chuyển bột sắt. Tác dụng từ của dòng điện xoay chiều được ứng dụng trong thực tế để tạo nam châm điện, rơ le điện từ, động cơ điện, máy chụp cộng hưởng từ trong y học, tàu đệm từ, ….
IV. Tác dụng sinh lí
Nếu sơ ý để cho dòng điện xoay chiều đi qua cơ thể thì dòng điện sẽ làm các cơ co giật, tim ngừng đập, ngạt thở, thần kinh bị tê liệt, chứng tỏ dòng điện xoay chiều có tác dụng sinh lí.
- Trong y học, người ta có thể ứng dụng tác dụng sinh lí của dòng điện xoay chiều thích hợp để điều trị một số bệnh.
Ví dụ: Máy khử rung tim là một trong số các thiết bị ứng dụng tác dụng sinh lí của dòng điện xoay chiều.
Lưu ý: Dòng điện xoay chiều có thể gây nguy hiểm tới tính mạng của con người. Cần thận trọng khi sử dụng dòng điện xoay chiều ở gia đình và không được lại gần các trạm biến thế điện.
Bảng tổng hợp & so sánh kiến thức trọng tâm
| Hiện tượng / Thiết bị | Cơ chế hoạt động | Công thức liên quan | Ý nghĩa ứng dụng |
|---|---|---|---|
| Tác dụng từ của dòng AC | Dòng điện đổi chiều làm từ trường cuộn dây đổi cực liên tục | Tần số đổi chiều lần/s | Động cơ điện xoay chiều, quạt điện, máy bơm nước |
| Tác dụng nhiệt và quang | Dòng electron va chạm mạng tinh thể sinh nhiệt và phát quang | Nhiệt lượng Jun-Lenxơ: | Bếp từ, nồi chiên không dầu, bóng đèn huỳnh quang |
| Máy biến áp | Hiện tượng cảm ứng điện từ giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp | Tăng áp truyền tải điện xa; hạ áp an toàn gia đình | |
| Hao phí đường dây tải điện | Hao phí tỏa nhiệt Jun-Lenxơ trên điện trở đường dây | Tăng lên 10 lần thì hao phí giảm 100 lần |
Ghi nhớ trọng tâm "Em đã học"
📌 Các điểm then chốt cần ghi nhớ:
- Kiến thức then chốt 1: Dòng điện xoay chiều có 3 tác dụng vật lý chính tương tự dòng điện một chiều: Tác dụng nhiệt, tác dụng phát sáng và tác dụng từ.
- Kiến thức then chốt 2: Đặc điểm tác dụng từ của dòng điện xoay chiều: Khi dòng điện đổi chiều thì lực từ tác dụng lên cực nam châm cũng đổi chiều liên tục theo tần số dòng điện.
- Kiến thức then chốt 3: Máy biến áp là thiết bị hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ dùng để tăng hoặc giảm hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều mà không làm thay đổi tần số: .
- Kiến thức then chốt 4: Vai trò then chốt của máy biến áp trong truyền tải điện năng đi xa: Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây ; khi tăng hiệu điện thế lên lần thì hao phí giảm đi lần.
- Kiến thức then chốt 5: Quy trình truyền tải điện: Tại nhà máy điện dùng máy tăng áp nâng hiệu điện thế lên hàng trăm kV; tại nơi tiêu thụ dùng máy hạ áp giảm xuống an toàn cho sinh hoạt.
🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)
- Dòng điện xoay chiều có 3 tác dụng vật lý chính tương tự dòng điện một chiều: Tác dụng nhiệt, tác dụng phát sáng và tác dụng từ.
- Đặc điểm tác dụng từ của dòng điện xoay chiều: Khi dòng điện đổi chiều thì lực từ tác dụng lên cực nam châm cũng đổi chiều liên tục theo tần số dòng điện.
- Máy biến áp là thiết bị hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ dùng để tăng hoặc giảm hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều mà không làm thay đổi tần số: .
- Vai trò then chốt của máy biến áp trong truyền tải điện năng đi xa: Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây ; khi tăng hiệu điện thế lên lần thì hao phí giảm đi lần.
- Quy trình truyền tải điện: Tại nhà máy điện dùng máy tăng áp nâng hiệu điện thế lên hàng trăm kV; tại nơi tiêu thụ dùng máy hạ áp giảm xuống an toàn cho sinh hoạt.