Đáp án Câu 11.10 Bài 11. Năng lượng điện. Công suất điện (trang 29, 30, 31) – SBT Khoa học tự nhiên (KHTN) lớp 9 Chân trời sáng tạo. Hướng dẫn: Vận dụng kiến thức về khoa học và xã hội.
Câu hỏi/Đề bài:
Các thiết bị điện trong hình dưới đây được mắc song song với nhau vào hiệu điện thế 220 V gồm: ấm điện 220 V – 1200 W, bếp điện 220 V – 900 W, nồi cơm điện 220 V – 860 W và một bóng đèn 220 V – 60 W. Trong mạch chính có gắn một cầu dao tự động, còn gọi là CB (CB là từ viết tắt của Circuit Breaker).
a) Việc sử dụng cầu dao tự động ở mạch điện trong nhà có những lợi ích gì?
b) Khi các thiết bị điện hoạt động thì cường độ dòng điện qua mỗi thiết bị điện bằng bao nhiêu?
c) Để mạch điện này được an toàn khi tất cả các thiết bị điện nói trên hoạt động cùng lúc thì cần chọn loại CB chịu được cường độ dòng điện tối đa là bao nhiêu?
Hướng dẫn:
Vận dụng kiến thức về khoa học và xã hội
Lời giải:
a) Cầu dao tự động hay còn gọi là CB, là thiết bị có chức năng bảo vệ an toàn cho toàn bộ hệ thống các thiết bị điện trong gia đình. Nó có thể tự động ngắt mạch điện để bảo vệ hệ thống điện khi xảy ra sự cố.
CB có tính năng nổi bật hơn so với cầu dao cơ vì CB hoàn toàn có thể tự ngắt khi điện quá tải, trong khi cầu dao cơ là tự nổ dây chì khi điện quá tải. Vì vậy, khi khắc phục lại dòng điện, chỉ việc đóng CB còn ở cầu dao cơ phải thay dây chì rồi mới đóng mạch điện trở lại.
b) Cường độ dòng điện qua ấm điện: \({I_1} = \frac{{{P_1}}}{U} = \frac{{1200}}{{220}} \approx 5,45(A)\)
Cường độ dòng điện qua bếp điện: \({I_2} = \frac{{{P_2}}}{U} = \frac{{900}}{{220}} \approx 4,09(A)\)
Cường độ dòng điện bóng đèn: \({I_3} = \frac{{{P_3}}}{U} = \frac{{860}}{{220}} \approx 3,91(A)\)
Cường độ dòng điện qua nồi cơm điện: \({I_4} = \frac{{{P_4}}}{U} = \frac{{60}}{{220}} \approx 0,27(A)\)
c) Khi tất cả bốn thiết bị điện nói trên hoạt động cùng lúc thì cường độ dòng điện chạy trong mạch chính là:
\(I = {I_1} + {I_2} + {I_3} + {I_4} = 5,45 + 4,09 + 3,91 + 0,27 \approx 13,72{\rm{ }}\left( A \right)\)
Do đó, để mạch điện trong nhà được an toàn, cần chọn loại CB chịu được cường độ dòng điện tối đa 15 A (hoặc lớn hơn 15 A một chút).