Đề bài cho chúng ta một số dụng cụ: 2 pin, 2 bóng đèn giống nhau, 1 ampe kế, 1 khóa K và dây dẫn. Khi đóng khóa K, đèn sáng bình thường. Yêu cầu của chúng ta là vẽ sơ đồ mạch điện trong hai trường hợp và kí hiệu các cực của pin, chốt ampe kế, chiều dòng điện.

Chúng ta sẽ đi từng bước một nhé, không nóng vội đâu.

Phần a: Vẽ sơ đồ mạch điện trong hai trường hợp

Thầy sẽ hướng dẫn các em vẽ từng trường hợp một.

Trường hợp 1: Hai bóng đèn mắc nối tiếp

Trước hết, các em cần hiểu thế nào là mắc nối tiếp. Mắc nối tiếp là cách mắc các thiết bị điện liên tiếp nhau, dòng điện chỉ có một đường đi duy nhất qua tất cả các thiết bị.

Các bước vẽ sơ đồ:

1. Nguồn điện: Chúng ta có 2 pin. Để tăng hiệu điện thế, chúng ta sẽ mắc nối tiếp 2 pin này. Cực dương của pin này nối với cực âm của pin kia. Chúng ta sẽ kí hiệu nguồn điện bằng hai vòng tròn lồng vào nhau, hoặc đơn giản hơn là biểu tượng của một viên pin. Thầy sẽ vẽ biểu tượng pin để gọn gàng nhé.

2. Bóng đèn: Chúng ta có 2 bóng đèn giống nhau. Kí hiệu bóng đèn là một vòng tròn có chữ “x” bên trong.

3. Ampe kế: Chúng ta có 1 ampe kế. Ampe kế dùng để đo cường độ dòng điện. Kí hiệu ampe kế là một vòng tròn có chữ “A” bên trong. Theo yêu cầu của đề bài, ampe kế đo cường độ dòng điện trong mạch. Điều này có nghĩa là ampe kế sẽ được mắc nối tiếp với các thiết bị khác trong mạch.

4. Khóa K: Chúng ta có 1 khóa K. Khóa K dùng để đóng, mở mạch điện. Kí hiệu khóa K là một đoạn thẳng có thể gập lại.

5. Dây dẫn: Dùng để nối các bộ phận lại với nhau. Kí hiệu là các đoạn thẳng.

Bây giờ, chúng ta sẽ nối chúng lại theo nguyên tắc mắc nối tiếp:

* Nối cực dương của nguồn điện (tổng hợp từ 2 pin) với một đầu của khóa K.
* Nối đầu còn lại của khóa K với một đầu của bóng đèn thứ nhất.
* Nối đầu còn lại của bóng đèn thứ nhất với một đầu của bóng đèn thứ hai.
* Nối đầu còn lại của bóng đèn thứ hai với một đầu của ampe kế.
* Nối đầu còn lại của ampe kế với cực âm của nguồn điện (tổng hợp từ 2 pin).

Như vậy, dòng điện sẽ đi từ cực dương của nguồn, qua khóa K, qua bóng đèn 1, qua bóng đèn 2, qua ampe kế rồi về cực âm của nguồn.

Thầy vẽ minh họa sơ đồ này cho các em xem nhé:

(Biểu tượng nguồn điện gồm 2 pin mắc nối tiếp) — (Biểu tượng khóa K) — (Biểu tượng bóng đèn 1) — (Biểu tượng bóng đèn 2) — (Biểu tượng ampe kế) — (Nối về cực âm của nguồn điện)

Trường hợp 2: Hai bóng đèn mắc song song

Mắc song song là cách mắc các thiết bị điện sao cho dòng điện từ nguồn có thể đi qua nhiều đường khác nhau để đến các thiết bị.

Các bước vẽ sơ đồ:

1. Nguồn điện, Khóa K: Tương tự như trường hợp 1, chúng ta sử dụng nguồn điện gồm 2 pin mắc nối tiếp và 1 khóa K.

2. Bóng đèn: Chúng ta có 2 bóng đèn giống nhau.

3. Ampe kế: Chúng ta có 1 ampe kế. Đề bài yêu cầu ampe kế đo cường độ dòng điện trong mạch. Khi mắc song song, thông thường ampe kế sẽ được mắc nối tiếp với một trong các nhánh hoặc mắc nối tiếp với toàn mạch. Ở đây, vì “đo cường độ dòng điện trong mạch”, thầy hiểu là đo cường độ dòng điện tổng cộng từ nguồn đi ra trước khi phân nhánh, hoặc sau khi các nhánh đã nhập lại. Để đơn giản và đúng với ý nghĩa “đo cường độ dòng điện trong mạch” (ý nói cường độ dòng điện chính), chúng ta sẽ mắc ampe kế nối tiếp với nguồn và khóa K.

4. Dây dẫn.

Bây giờ, chúng ta sẽ nối chúng lại theo nguyên tắc mắc song song:

* Nối cực dương của nguồn điện với một đầu của khóa K.
* Nối đầu còn lại của khóa K với một điểm chung. Từ điểm chung này, chúng ta sẽ chia thành hai nhánh.
* Nhánh thứ nhất: Nối từ điểm chung đến một đầu của bóng đèn thứ nhất. Nối đầu còn lại của bóng đèn thứ nhất về một điểm chung khác.
* Nhánh thứ hai: Nối từ điểm chung ban đầu đến một đầu của bóng đèn thứ hai. Nối đầu còn lại của bóng đèn thứ hai về điểm chung khác thứ hai.
* Hai điểm chung khác nhau này sẽ được nối với nhau, và điểm này sẽ được nối với cực âm của nguồn điện.

Để ampe kế đo cường độ dòng điện trong mạch (cường độ dòng điện tổng cộng), chúng ta sẽ mắc ampe kế nối tiếp với khóa K và nguồn điện.

Vậy, cách mắc sẽ là:

* Nối cực dương của nguồn điện với một đầu của ampe kế.
* Nối đầu còn lại của ampe kế với một đầu của khóa K.
* Nối đầu còn lại của khóa K với điểm nút A (điểm phân nhánh).
* Từ điểm A, nối đến một đầu của bóng đèn thứ nhất (đèn Đ1) và một đầu của bóng đèn thứ hai (đèn Đ2).
* Nối đầu còn lại của đèn Đ1 và đèn Đ2 về một điểm nút B (điểm này sẽ là điểm nhập lại của các nhánh).
* Nối điểm B với cực âm của nguồn điện.

Thầy vẽ minh họa sơ đồ này cho các em xem nhé:

(Biểu tượng nguồn điện gồm 2 pin mắc nối tiếp) — (Biểu tượng ampe kế) — (Biểu tượng khóa K) — Điểm A

Từ điểm A:

— Nhánh 1: — (Biểu tượng bóng đèn Đ1) — Điểm B

— Nhánh 2: — (Biểu tượng bóng đèn Đ2) — Điểm B

Từ điểm B: — (Nối về cực âm của nguồn điện)

Phần b: Kí hiệu các cực của pin, các chốt của Ampe kế và chiều dòng điện trong mạch

Chúng ta sẽ áp dụng cho cả hai trường hợp ở phần a.

1. Kí hiệu các cực của pin:

* Cực dương (+) của pin thường được biểu diễn bằng vạch dài hơn.
* Cực âm (-) của pin thường được biểu diễn bằng vạch ngắn hơn.
* Khi mắc nối tiếp 2 pin, cực dương của pin thứ nhất nối với cực âm của pin thứ hai.
* Nguồn điện tổng cộng sẽ có cực dương là cực dương của pin thứ nhất (đầu dòng điện đi ra) và cực âm là cực âm của pin thứ hai (cuối dòng điện đi vào).

Khi vẽ sơ đồ, thầy đã giả định cực dương của nguồn điện nằm ở bên trái (nơi dòng điện bắt đầu đi ra) và cực âm ở bên phải (nơi dòng điện trở về).

2. Kí hiệu các chốt của Ampe kế:

* Ampe kế có hai chốt: chốt dương (+) và chốt âm (-).
* Để ampe kế hoạt động đúng và đo được cường độ dòng điện, chốt dương của ampe kế phải được nối với cực dương của nguồn điện (hoặc nối với đoạn mạch có điện thế cao hơn).
* Chốt âm của ampe kế phải được nối với cực âm của nguồn điện (hoặc nối với đoạn mạch có điện thế thấp hơn).
* Trong sơ đồ, chúng ta thường kí hiệu chốt dương (+) của ampe kế bằng một dấu cộng bên trong vòng tròn, và chốt âm (-) bằng một dấu trừ bên trong vòng tròn. Tuy nhiên, nếu đề bài chỉ yêu cầu kí hiệu chung chung, chúng ta có thể hiểu ngầm hoặc ghi chú. Khi vẽ, nếu không có yêu cầu chi tiết về các chốt, chỉ vẽ biểu tượng ampe kế là đủ. Nhưng để làm rõ, thầy sẽ giả định cách nối đúng.

3. Chiều dòng điện trong mạch:

* Chiều của dòng điện quy ước là chiều chuyển động có hướng của các điện tích dương.
* Chiều dòng điện luôn đi từ cực dương của nguồn điện, qua các mạch điện, và trở về cực âm của nguồn điện.

Bây giờ, chúng ta sẽ áp dụng cho từng trường hợp:

Trong trường hợp 1: Hai bóng đèn mắc nối tiếp

* Cực pin: Giả sử nguồn điện có cực dương ở bên trái và cực âm ở bên phải.
* Chốt ampe kế: Chốt dương của ampe kế sẽ nối với dây dẫn đi từ khóa K, và chốt âm của ampe kế sẽ nối với dây dẫn đi về cực âm của nguồn.
* Chiều dòng điện:
* Dòng điện đi ra từ cực dương của nguồn.
* Đi qua khóa K (khi khóa K đóng).
* Đi qua bóng đèn thứ nhất.
* Đi qua bóng đèn thứ hai.
* Đi qua ampe kế (từ chốt dương sang chốt âm).
* Trở về cực âm của nguồn.

Chúng ta có thể dùng mũi tên trên các dây dẫn trong sơ đồ để biểu diễn chiều dòng điện.

Ví dụ minh họa cho sơ đồ nối tiếp có kí hiệu chiều dòng điện và chốt ampe kế:

(+) (Nguồn điện gồm 2 pin mắc nối tiếp) — (Khóa K) — (Đèn Đ1) — (Đèn Đ2) — (+) (Ampe kế – Chốt dương) — (-) (Ampe kế – Chốt âm) — (-) (Nguồn điện)

(Mũi tên trên dây dẫn đi từ trái sang phải qua các thiết bị, và từ phải sang trái tại nguồn điện)

Trong trường hợp 2: Hai bóng đèn mắc song song

* Cực pin: Tương tự, cực dương ở bên trái, cực âm ở bên phải.
* Chốt ampe kế: Chốt dương của ampe kế sẽ nối với dây dẫn đi từ khóa K, và chốt âm của ampe kế sẽ nối với dây dẫn đi về cực âm của nguồn.
* Chiều dòng điện:
* Dòng điện đi ra từ cực dương của nguồn.
* Đi qua ampe kế (từ chốt dương sang chốt âm).
* Đi qua khóa K (khi khóa K đóng).
* Tại điểm nút A, dòng điện chia thành hai nhánh:
* Một phần đi qua bóng đèn thứ nhất.
* Một phần đi qua bóng đèn thứ hai.
* Hai dòng điện này nhập lại tại điểm nút B.
* Dòng điện tổng cộng từ B trở về cực âm của nguồn.

Chúng ta dùng mũi tên để biểu diễn chiều dòng điện.

Ví dụ minh họa cho sơ đồ song song có kí hiệu chiều dòng điện và chốt ampe kế:

(+) (Nguồn điện gồm 2 pin mắc nối tiếp) — (+) (Ampe kế – Chốt dương) — (-) (Ampe kế – Chốt âm) — (Khóa K) — Điểm A

Từ điểm A:

— Nhánh 1: —> (Đèn Đ1) —> Điểm B

— Nhánh 2: —> (Đèn Đ2) —> Điểm B

Từ điểm B: —> (Nối về cực âm của nguồn điện)

Các em thấy đó, việc vẽ sơ đồ mạch điện và xác định chiều dòng điện không quá khó nếu chúng ta nắm vững các quy tắc và kí hiệu. Quan trọng là các em phải thực hành vẽ nhiều lần.

Lưu ý nhỏ: Khi sử dụng ampe kế, chúng ta cần đảm bảo nó được mắc nối tiếp với các thiết bị để đo cường độ dòng điện. Nếu mắc song song, ampe kế sẽ bị hỏng do cường độ dòng điện đi qua nó quá lớn.

Thầy hy vọng bài giảng hôm nay đã giúp các em hiểu rõ hơn về cách vẽ sơ đồ mạch điện và chiều dòng điện. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi thầy nhé! Chúc các em học tốt!