Bài 19. SỬ DỤNG AN TOÀN VÀ TIẾT KIỆM ĐIỆN
A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
1. Cần phải thực hiện các biện pháp đảm bảo an toàn khi sử dụng điện, nhất là với mạng điện dân dụng, vì mạng điện này có hiệu điện thế 220V nên có thể gây nguy hiểm tới tính mạng.
2. Cần lựa chọn sử dụng các dụng cụ và thiết bị điện có công suất phù hợp và chỉ sử dụng trong thời gian cần thiết.
B. HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÂU HỎI TRONG SGK VÀ GIẢI BÀI TẬP TRONG SBT
C1. Đối với học sinh THCS, chỉ làm thí nghiệm với các nguồn điện có hiệu điện thế dưới 40 V.
C2. Phải sử dụng các dây dẫn có vỏ bọc cách điện đúng tiêu chuẩn quy định, nghĩa là vỏ bọc cách điện này phải chịu được dòng điện có cường độ định mức quy định cho mỗi dụng cụ điện.
C3. Cần mắc cầu chì có cường độ dòng điện định mức phù hợp với dụng cụ hay thiết bị điện để khi có sự cố xảy ra (chẳng hạn khi bị đoản mạch điện) thì cầu chì kịp nóng chảy và tự động ngắt mạch trước khi dụng cụ điện bị hư hỏng.
C4. Khi tiếp xúc với mạng điện gia đình cần lưu ý:
- Phải rất cẩn thận vì mạng điện gia đình có hiệu điện thế 220 V nên có thể gây nguy hiểm tới tính mạng con người.
- Chỉ sử dụng các thiết bị điện khi đảm bảo cách điện đúng tiêu chuẩn quy định đối với các bộ phận của thiết bị có sự tiếp xúc với tay và với cơ thể người nói chung (chẳng hạn tay cầm, dây nối, phích cắm...).
C5. - Sau khi rút phích cắm khỏi ổ lấy điện thì không thể có dòng điện chạy qua cơ thể người khi tháo bóng đèn hỏng và lắp bóng đèn khác
- Để đảm bảo an toàn điện thì công tắc và cầu chì trong mạng điện gia đình luôn được nối với dây pha. Nếu sơ ý chạm tay vào dây pha thì giữa dây pha và cơ thể người có một hiệu điện thế lớn, khi đó sẽ có dòng điện chạy qua cơ thể người rất nguy hiểm ; còn nếu chạm tay vào dây trung hoà thì giữa dây trung hoà và cơ thể người không có hiệu điện thế, khi đó không có dòng điện chạy qua cơ thể người. Vì vậy việc ngắt công tắc hoặc tháo cầu chì trước khi thay bóng đèn hỏng đã làm hở dây pha để đảm bảo không có dòng điện chạy qua cơ thể người.
- Vì điện trở của vật cách điện rất lớn nên nếu có dòng điện chạy qua cơ thể người và vật cách điện thì cường độ cũng rất nhỏ không gây nguy hiểm đến tính mạng.
C7. - Các dụng cụ và thiết bị điện có công suất phù hợp thường có giá rẻ hơn các dụng cụ và thiết bị điện có công suất lớn hơn mức cần thiết. Do đó, việc sử dụng các dụng cụ và thiết bị điện có công suất phù hợp vừa giảm được chi tiêu trong gia đình, vừa tiết kiệm được điện năng.
- Ngắt điện khi không sử dụng hoặc khi đi ra khỏi nhà thì không những tránh được lãng phí điện năng mà còn tránh được nguy cơ xảy ra hoả hoạn làm thiệt hại nghiêm trọng cho gia đình mình và cho các gia đình xung quanh.
- Dành phần điện năng tiết kiệm được để xuất khẩu, góp phần tăng thu nhập cho đất nước.
- Giảm bớt việc xây dựng các nhà máy điện, góp phần giảm ô nhiễm môi trường.
C8. A = $\wp$t.
C9. - Cần lựa chọn, sử dụng các dụng cụ và thiết bị điện có công suất phù hợp.
- Trong mỗi gia đình, có thể có những lúc chúng ta làm nhiều việc cùng một lúc nên các dụng cụ hoặc thiết bị điện có bộ phận hẹn giờ thì cũng nên sử dụng (chẳng hạn nồi cơm điện, lò vi sóng, quạt điện). Tuy nhiên không phải khi sử dụng bất cứ dụng cụ hoặc thiết bị điện nào chúng ta cũng phải hẹn giờ (chẳng hạn xem vô tuyến truyền hình, đèn thắp sáng) vì thời gian sử dụng còn phụ thuộc cả vào yếu tố khách quan.
C10. - Viết lên một tờ giấy dòng chữ đủ to "Nhớ tắt hết điện trước khi ra khỏi nhà" và dán tờ giấy này ở cửa ra vào, chỗ dễ nhìn thấy nhất.
- Lắp một chuông điện sao cho khi đóng chặt cửa ra vào thì chuông kêu để nhắc nhở bạn đó tắt hết điện trước khi ra khỏi nhà.
- Lắp một công tắc tự động sao cho khi đóng chặt cửa ra vào hoặc khi khoá cửa ra vào thì công tắc tự động ngắt mạch điện của cả nhà.
C12. - Điện năng sử dụng của mỗi loại bóng đèn trong 8000 giờ là :
Bóng đèn dây tóc : $A_{1}$ = $\wp _{1}$t = 0,075.8 000 = 600 kW.h.
Bóng đèn compăc : $A_{2}$ = $\wp _{2}$t = 0,015.8000 = 120 kW.h.
- Vì thời gian thắp sáng tối đa của bóng đèn dây tóc là 1000 giờ nên để dùng thắp sáng trong 8000 giờ cần phải dùng đến 8 bóng. Chi phí toàn bộ là :
$T_{1}$ = 8.3500 + 600.700 = 448 000 đ
Chi phí cho 1 bóng đèn compăc là :
$T_{2}$ = 60 000 + 120.700 = 144 000 đ.
- Dùng bóng đèn compăc có lợi hơn vì:
Giảm được 304 000 đ tiền chi phí cho 8000 giờ sử dụng điện chiếu sáng.
Sử dụng đèn có công suất nhỏ hơn sẽ tiết kiệm được điện năng, góp phần giảm bớt sự cố do quá tải về điện nhất là vào giờ cao điểm, dành phần điện năng tiết kiệm được cho sản xuất.
19.1. D;
19.2. D;
19.3. D;
19.4.C;
19.5. B;
19.6. A;
19.7.D;
19.8. B;
19.9.C;
19.10. B.
C. BÀI TẬP BỔ SUNG
19a. Việc làm nào dưới đây là an toàn khi sử dụng tủ lạnh ?
A. Để thức uống có ga ở ngăn đông.
B. Sử dụng lò sưởi điện hoặc máy sấy để rã đông tuyết.
C. Ngăn cấm trẻ em đùa giỡn với tủ lạnh.
D. Sử dụng thiết bị điện ở bên trong nơi trữ thực phẩm.
19b. Một gia đình sử dụng thiết bị chiếu sáng gồm 4 đèn bàn với bóng đèn dây tóc 220 V – 40 W, 4 bóng đèn cầu thang là loại bóng đèn dây tóc 220 V - 60 W, 4 đèn ống loại 220 V - 36 W và 4 đèn ống loại 220 V - 20 W, trung bình mỗi ngày 5 giờ ; sử dụng một tủ lạnh có công suất 100 W, trung bình mỗi ngày 10 giờ và sử dụng các thiết bị điện khác có công suất tổng cộng 500 W, trung bình mỗi ngày 5 giờ.
a) Tính điện năng sử dụng của gia đình đó trong một tháng (30 ngày).
b) Nếu thay toàn bộ các loại đèn chiếu sáng nói trên bằng bóng đèn compăc công suất 15 W thì mỗi tháng có thể tiết kiệm được bao nhiêu điện năng ? Có thể tiết kiệm được bao nhiêu tiền điện ? Biết rằng khung giá tiền điện như sau:
- Sử dụng 50 kW.h đầu tiên giá 600 đ/kW.h.
- Sử dụng 50 kW.h tiếp theo giá 1004 đ/kW.h.
- Sử dụng 50 kW.h tiếp theo nữa giá 1214 đ/kW.h.
- Sử dụng 50 kW.h tiếp theo nữa giá 1594 đ/kW.h.
HƯỚNG DẪN GIẢI
19a. C.
19b. a) Tính điện năng sử dụng của gia đình đó trong một tháng (30 ngày):
A = 4($\wp _{1}$ + $\wp _{2}$ + $\wp _{3}$ + $\wp _{4}$)$t_{1}$ + $\wp _{5}t_{2}$ + $\wp _{6}t_{3}$
= 4(0,04 + 0,06 + 0,036 + 0,02).5.30 + 0,1.10.30 + 0,5.5.30 = 198,6 kW.h
b) Tính điện năng sử dụng của gia đình đó trong một tháng khi đã thay đèn chiếu sáng :
A' = 16$\wp _{7}t_{1}$ + $\wp _{5}t_{2}$ + $\wp _{6}t_{3}$ = 16.0,015.150 + 0,1.10.30 + 0,5.5.30 = 141 kW.h
Phần điện năng tiết kiệm được trong 1 tháng : $\Delta$A = 57,6 kW.h.
Tiền điện phải trả cho việc tiêu thụ điện năng A: T = 218 368 đồng.
Tiền điện phải trả cho việc tiêu thụ điện năng A': T' = 129 974 đồng.
Tiền điện tiết kiệm được trong 1 tháng: $\Delta$T = 88 394 đồng.