LUẬN văn sư PHẠM vật lý tìm HIỂU các THIẾT bị TRONG đời SỐNG THUỘC LĨNH vực KIẾN THỨC PHẦN điện NHIỆT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƢ PHẠM
BỘ MÔN SƢ PHẠM VẬT LÝ

Đề tài:

Luận văn Tốt nghiệp
Ngành: SƢ PHẠM VẬT LÝ – TIN HỌC

GV hướng dẫn:

Sinh viên:

ThS. Dương Quốc Chánh Tín

Hứa Thị Hoàn Thẳm
Lớp:TL0934A1 K35
MSSV: 1090284

Cần thơ, 2013


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

LỜI CẢM ƠN
Tiếp thu tri thức là khoảng thời gian khá dài. Riêng bốn năm Đại học lại là quãng
thời gian khá ngắn trên con đường tìm đến tri thức. Cũng trong khoảng thời gian đó, em

đã học hỏi được rất nhiều từ thầy cô, các thầy cô đã tận tình chỉ dạy, truyền đạt kiến thức
của mình, cho không chỉ riêng em mà còn nhiều sinh viên khác nữa. Kiến thức mà các
thầy cô truyền đạt không chỉ trong chuyên ngành Vật lý mà còn là những kỹ năng sống
giúp chúng em vững bước sau này. Để có thể hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp thì việc
vận dụng những kiến thức ấy càng làm cho em nhớ đến công ơn của các thầy cô. Em xin
gửi lời cảm ơn chân thành và lời chúc sức khỏe đến toàn thể quý thầy cô vì quý thầy cô
đã cho em một hành trang quý giá để hoàn thành tốt đề tài và phục vụ cho công việc sau
này.
Để giúp cho em thực hiện được đề tài này, thầy Dương Quốc Chánh Tín đã nhiệt
tình hướng dẫn, chỉnh sửa cũng như góp ý, giúp em có hướng đi đúng và thực hiện xong
đề tài của mình một cách nhanh chóng. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến với thầy, bởi
qua sự hướng dẫn nhiệt tình và chu đáo, em không chỉ học hỏi thêm được những kiến
thức quan trọng, mà còn học được trình tự thực hiện một đề tài cũng như tác phong làm
việc của một người nghiên cứu khoa học.
Đồng thời, em cũng xin gửi lời cảm ơn những tác giả của các tài liệu đã cung cấp
những thông tin chính xác giúp em hoàn thành tốt luận văn.
Gia đình, bạn bè là những người luôn động viên, khích lệ em về mặt tinh thần. Em
xin gửi lời cảm ơn đến mọi người.
Đề tài tuy được chuẩn bị và thực hiện một cách chu đáo, nghiêm túc nhưng vẫn
không thể tránh khỏi những thiếu sót. Một phần do hạn chế về mặt thời gian, một phần do
hạn chế trong kinh nghiệm và kiến thức. Em mong sẽ nhận được những ý kiến đóng góp
của quý thầy cô và các bạn để có thể tìm cách khắc phục kịp thời.
Một lần nữa xin gửi lời cảm ơn và lời chúc sức khỏe đến tất cả mọi người.
Xin chân thành cảm ơn.
Người thực hiện đề tài
Hứa Thị Hoàn Thẳm


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Đề tài:
TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ
TRONG ĐỜI SỐNG THUỘC LĨNH VỰC KIẾN THỨC
PHẦN ĐIỆN - NHIỆT
Phần 1. MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
2. Mục đích của đề tài
3.
4.

Mục tiêu của đề tài
Phương pháp và phương tiện nghiên cứu đề tài

5.
6.

Giới hạn của đề tài
Các bước thực hiện đề tài

Phần 2. NỘI DUNG
Chương 1. Đèn sợi đốt
Chương 2. Bàn là điện
Chương 3. Nồi cơm điện
Chương 4. Lò vi sóng
Chương 5. Bếp điện từ

Chương 6. Tủ lạnh
Chương 7. Máy điều hòa không khí (Máy lạnh)
Phần 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Tóm tắt luận văn
Phần 1. MỞ ĐẦU
Trang
1. Lí do chọn đề tài ......................................................................................................... 1
2. Mục đích của đề tài .................................................................................................... 1
3. Mục tiêu của đề tài ................................................................................................... 1
4. Phương pháp và phương tiện nghiên cứu đề tài......................................................... 2
5. Giới hạn của đề tài ..................................................................................................... 2
6. Các bước thực hiện đề tài ........................................................................................... 3
Phần 2. NỘI DUNG
Chƣơng 1. Đèn sợi đốt
1.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ...................................................................... 3
1.2. Phân loại .......................................................................................................... 4
1.3. Ưu điểm và nhược điểm .................................................................................. 5
1.4. Hướng sử dụng ................................................................................................ 6
Chƣơng 2. Bàn là điện
2.1. Lịch sử phát triển của bàn là............................................................................ 8

2.2. Cấu tạo và đặc điểm ........................................................................................ 8
2.3. Nguyên lý chung ............................................................................................ 10
2.4. Một số lưu ý khi sử dụng ............................................................................... 10
2.5. Tiết kiệm điện khi sử dụng ............................................................................ 11
Chƣơng 3. Nồi Cơm Điện
3.1. Một số khái niệm cơ bản ................................................................................ 12
3.2. Phân loại ......................................................................................................... 13
3.3. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động ................................................................... 13
3.4. Ưu điểm và nhược điểm ................................................................................. 14
3.5. Các lưu ý khi sử dụng .................................................................................... 15
Chƣơng 4. LÕ VI SÓNG
4.1. Lịch sử phát triển lò vi sóng ( lò vi ba) .......................................................... 16
4.2. Tìm hiểu về lò vi sóng ................................................................................... 16
4.3. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động ................................................................... 18
4.4. Phân loại ......................................................................................................... 20
4.5. Ưu điểm và nhược điểm ................................................................................. 21
4.6. Các lưu ý khi sử dụng .................................................................................... 21
Chƣơng 5. BẾP ĐIỆN TỪ


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

5.1. Tìm hiểu về Bếp điện từ ................................................................................. 23
5.2. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động ................................................................... 24
5.3. Phân loại ......................................................................................................... 25
5.4. Ưu điểm và nhược điểm ................................................................................. 26

5.5. Một số lưu ý khi sử dụng ............................................................................... 27
Chƣơng 6. TỦ LẠNH
6.1. Nguyên lý hoạt động ....................................................................................... 29
6.2. Các bộ phận của tủ lạnh .................................................................................. 31
6.3. Cơ chế hoạt động của tủ lạnh .......................................................................... 32
6.4. Những hư hỏng thường gặp, nguyên nhân, và cách khắc phục ...................... 33
6.5. Một vài ứng dụng của tủ lạnh.......................................................................... 38
Chƣơng 7. MÁY ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ (MÁY LẠNH)
7.1. Tìm hiểu về máy điều hòa nhiệt độ ................................................................. 39
7.2. Nguyên lý cấu tạo ............................................................................................ 42
7.3. Nguyên tắc hoạt động ...................................................................................... 45
7.4. Cách chọn máy điều hòa hiệu quả ................................................................... 46
7.5. Tính toán phụ tải ............................................................................................. 48
7.6. Nhiệt trong phòng............................................................................................ 49
7.7. Nhiệt do xâm nhập của các nguồn nhiệt bên ngoài ........................................ 49
Phần 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận .............................................................................................................. 52
2. Kiến nghị ............................................................................................................ 52
3. Những dự định trong tương lai .......................................................................... 52
Tài liệu tham khảo ........................................................................................................ 53


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

Phần 1. MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Vật lý là một trong những ngành khoa học có khả năng ứng dụng cao. Trong cuộc
sống hàng ngày, ta luôn gặp những hiện tượng, những lĩnh vực Vật lý ở nhiều góc độ
khác nhau. Ví dụ ta đang sống trong một hệ quy chiếu Vật lý 4 chiều, ta đứng được trên
mặt đất là nhờ lực hấp dẫn của Trái Đất và lực ma sát giữa chân ta với mặt đất, khi ta sử
dụng quạt gió là có dòng điện Phu-cô v.v... Sống trong một môi trường đầy “Vật lý” mà
ta không biết nguyên nhân các hiện tượng và giải thích bản chất các hiện tượng thì đó
cũng là một điều thiếu sót. Đặc biệt, đối với một sinh viên ngành Sư phạm Vật lý thì nhu
cầu đó là hết sức cần thiết.
Ca dao tục ngữ ta có câu “Học phải đi đôi với hành”. Hầu hết lượng kiến thức mà
giảng viên truyền đạt trên lớp đều thuộc phần lý thuyết. Do đó, việc vận dụng lý thuyết
vào thực tế rất được coi trọng. Thứ nhất, nó chứng minh được mức độ thông hiểu và rèn
luyện kỹ năng của người học. Thứ hai, khi kết hợp được lý thuyết và thực tiễn đôi khi
đem lại những sản phẩm và phát minh mới.
Hiện nay, khi trình độ khoa học phát triển vượt bậc thì có càng nhiều sản phẩm và
thiết bị mới được ra đời. Trong khi nhu cầu tìm hiểu của con người là vô hạn, không chỉ
đối với người trong chuyên ngành mà những người sử dụng sản phẩm họ cũng có nhu cầu
tìm hiểu. Công trình nghiên cứu và tìm hiểu của những người đi trước là khá nhiều nhưng
lại ít tập trung vào giải thích chi tiết, hoặc có giải thích nhưng còn rời rạc, làm cho người
đọc khó hiểu được vấn đề. Nếu nắm được những thông tin về một thiết bị, người sử dụng
sẽ mạnh dạn hơn trong việc tiếp cận với nó và yên tâm hơn trong khi sử dụng. Một trong
những giải pháp cho vấn đề này đó là có một tài liệu tìm hiểu về cấu tạo, nguyên tắc hoạt
động và sử dụng thiết bị. Đó cũng là lý do để em thực hiện đề tài: ”Tìm hiểu các thiết bị
trong đời sống thuộc lĩnh vực kiến thức phần Điện-Nhiệt”.
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Vận dụng kiến thức đã học vào giải thích nguyên tắc hoạt động của một số thiết bị
điện. Nâng cao khả năng vận dụng từ lý thuyết sang thực tế. Đồng thời, tạo ra một tài liệu
giúp cho người đọc tiếp cận dễ dàng với kiến thức Vật lý.
3. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài được xây dựng nhằm ba mục tiêu chính sau đây:
o Vận dụng kiến thức được học vào thực tiễn cuộc sống. Một phần để nâng

cao tính thiết thực của môn học, một phần để kiểm tra lại những kiến thức đã tiếp
thu trong quá trình học tập.
o Đưa ra sự giải thích ngắn gọn, dễ hiểu giúp người đọc dễ dàng tiếp cận với
lĩnh vực Vật lý sơ cấp.
1


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

o Phân tích các ưu điểm, nhược điểm của từng loại thiết bị từ đó đưa ra cách
sử dụng hợp lý nhất nhằm tăng tuổi thọ của thiết bị.
4. CÁC PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
4.1. Phƣơng pháp thực hiện đề tài
 Đọc các tài liệu có liên quan đến các thiết bị nằm trong đề tài nghiên cứu,
phát hiện ra những khái niệm ban đầu cần làm rõ.
 Nghiên cứu lý thuyết về các khái niệm, đi sâu vào bản chất Vật lý.
 Phân tích các bộ phận của thiết bị, làm rõ chức năng, nhiệm vụ của các bộ
phận.
 Giải thích tổng quát quá trình làm việc của thiết bị dựa trên nền tảng lý thuyết
nghiên cứu ở phần trên.
 Đưa ra các ưu điểm và khuyết điểm, các lưu ý khi sử dụng thiết bị để giúp
người sử dụng nâng cao tuổi thọ của thiết bị và được an toàn trong khi sử
dụng các thiết bị này.
4.2. Phƣơng tiện thực hiện đề tài
 Các tài liệu tham khảo gồm có: các giáo trình chuyên ngành vật lý, điệnđiện tử, điện cơ khí..
 Các trang web khoa học, bài phát minh về những thiết bị dùng trong sinh

hoạt hàng ngày.
5. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
Do giới hạn về mặt thời gian nên đề tài chỉ tìm hiểu bảy thiết bị điện được ứng
dụng trong cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, từ những thiết bị này người đọc cũng có thể
tự khám phá những thiết bị khác có nguyên tắc hoạt động tương tự. Do đó đề tài mang
tính mở rộng cao, hướng người đọc đi tìm cái mới dựa trên nền tảng những cái đã biết.
6. CÁC BƢỚC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
Bước 1: Nhận đề tài
Bước 2. Tìm kiếm tài liệu, thông tin trên mạng có liên quan tới đề tài.
Bước 3. Đọc và phân tích các thông tin, từ đó viết đề cương.
Bước 4. Tiến hành viết đề tài theo đề cương và trao đổi với GVHD.
Bước 5. Viết bài luận, chỉnh sửa, hoàn thiện bài viết.
Bước 6. Viết báo cáo.
Bước 7. Bảo vệ luận văn.

2


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

Vật Lý- Tin Học K35

MSSV: 1090284

PHẦN 2: NỘI DUNG
Chƣơng 1
ĐÈN SỢI ĐỐT (ĐÈN DÂY TỐC)
Vào năm 1879, nhà bác học người Mỹ Thomas
Edison đã phát minh ra đèn sợi đốt đầu tiên. Ông đã đốt
sợi chỉ để lấy các sợi than rồi cho vào bóng đèn, khi nối

dòng điện, đèn cháy sáng và phát ra một thứ ánh sáng
không đổi và chói chan. Ngày nay khoa học kỹ thuật tiến
bộ, vật liệu dùng cho đèn sợi đốt cũng có nhiều cải tiến.
Ngoài công dụng chiếu sáng trong gia đình, đèn
sợi đốt còn được ứng dụng trong nhiều trường hợp khác,
như trong y khoa và hóa học...Tuy nhiên, đèn sợi đốt
cũng có khá nhiều khuyết điểm do công suất tiêu thụ điện
1.1.bóng
CẤUlớn,
TẠO
VÀ toả
NGUYÊN
ĐỘNG
của
nhiệt
ra bị giữLÝ
lạiHOẠT
trong đèn
nên thời
1.1.1.
Cấusáng
tạo bị hạn chế,...
gian
chiếu

Hình 1.1: Hình ảnh của đèn sợi đốt

1.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG
1.1.1. Cấu tạo
Gồm 3 bộ phận chính:

Hình 1.2. Cấu tạo của đèn sợi đốt

1. Thủy tinh
Chính là phần bao bọc bên ngoài bóng đèn, được làm bằng thủy tinh chịu
nhiệt. Người ta rút hết không khí và bơm khí trơ (khí acgon, khí kripton…) vào
trong bóng để làm tăng tuổi thọ cho sợi đốt.
Kích thước bóng phải đủ lớn, đảm bảo bóng thủy tinh không bị nóng nổ.
3


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

Có loại bóng sáng và bóng mờ. Loại bóng mờ giảm được độ chói. Phần này
có tác dụng cách nhiệt và bảo vệ bên trong bóng, tránh cho dây tóc bên trong tiếp
xúc không khí.
2. Sợi đốt (dây tóc)
Là dây kim loại có dạng lò xo xoắn. Dùng phổ biến là dây kim loại
Volfram, chịu được nhiệt độ cao. Sợi này khi có dòng điện chạy qua sẽ nóng sáng
và làm sáng bóng đèn. Sợi đốt là phần quan trọng của bóng đèn, ở đó điện năng
được biến đổi thành quang năng.
3.Đuôi đèn
Được làm bằng đồng hoặc sắt tráng kẽm và được gắn chặt với bóng đèn.
Phần này có điểm tiếp dây điện với 2 phần dây nóng và dây nguội riêng, có tác
dụng cách điện giữa 2 múi dây và cách điện với phần bên ngoài của bóng đèn.
Có hai kiểu đuôi đèn: Đuôi xoáy và đuôi ngạnh. Hiện nay loại đèn đuôi

xoáy được sử dụng phổ biến.
1.1.2. Nguyên tắc hoạt động
Đèn sợi đốt có dây tóc là bộ phận chính để phát ra ánh sáng, thông qua vỏ thủy
tinh trong suốt. Các dây tóc - bộ phận phát sáng chính của đèn được bảo vệ bên ngoài
bằng một lớp thủy tinh trong suốt hoặc mờ đã được rút hết không khí và bơm vào các khí
trơ. Kích cỡ bóng phải đủ lớn để không bị hơi nóng của nhiệt tỏa ra làm nổ.
Hầu hết bóng đèn đều được lắp vào trong đui đèn, dòng điện sẽ đi qua đui đèn, qua
đuôi đèn kim loại, vào đến dây tóc làm nó nóng lên và đến mức phát ra ánh sáng.
Đèn sợi đốt thường ít được dùng hơn vì công suất quá lớn (thường là 60W), hiệu
suất phát quang rất thấp (chỉ khoảng 5% điện năng được biến thành quang năng, phần
còn lại tỏa nhiệt nên bóng đèn khi sờ vào có cảm giác nóng và có thể bị bỏng). Đèn dây
tóc dùng điện áp từ 1,5 vôn đến 300 vôn.
1.1.3. Đặc điểm
Đèn phát ra ánh sáng liên tục
Hiệu suất phát quang thấp: Khi làm việc, chỉ khoảng 4% đến 5% điện năng tiêu
thụ của đèn được biến đổi thành quang năng phát ra ánh sáng, phần còn lại tỏa nhiệt.
Tuổi thọ thấp:Chỉ khoảng 1000 giờ. Khi đèn làm việc, sợi đốt bị đốt nóng ở nhiệt
độ cao nên nhanh hỏng.
1.2. PHÂN LOẠI
Công nghệ chiếu sáng ngày càng thay đổi, các nhà sản xuất liên tục đưa ra những
sản phẩm mới có tính năng cũng như hiệu quả chiếu sáng cao, công nghệ hiện đại. Những
sản phẩm này dần dần thay thế những loại đèn cũ vừa tốn điện, hiệu suất thấp và tuổi thọ
không cao.

4


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

Theo nguyên lý hoạt động ta có thể phân đèn sợi đốt

thành 3 loại :

1.2.1. Bóng đèn Sợi đốt thông dụng
Bóng đèn sợi đốt nói chung là bóng đèn có sợi đốt Wolfram tiêu chuẩn, chúng có
nhiều dạng bóng đèn khác nhau (trong suốt, mờ, trắng đục, màu, v..v.). Phần lớn hiện nay
là loại trắng đục có công suất trong khoảng 15 đến 1000 watts có đuôi xoáy hoặc đuôi
ngạnh. Một số loại của bóng đèn này thuộc loại để trang trí có hình dạng như ngọn nến
hoặc hình chữ nhỏ. Những loại bóng này rất không hiệu quả, hiệu suất thấp. Thông
thường chúng có thời gian sáng tương đối ngắn khoảng 1000 giờ, nhưng chúng có giá
thành ban đầu thấp .
1.2.2. Bóng đèn Sợi đốt có lớp phản xạ
Bóng đèn sợi đốt có lớp phản xạ là loại bóng đèn sợi đốt Wolfram tiêu chuẩn có
bóng đèn được tráng ở mặt trong hay mặt ngoài một lớp phản xạ để tăng cường tập trung
ánh sáng theo một hướng nhất định. Bóng đèn này thường có hai loại: Loại bóng có dạng
chụm có lớp phản xạ nhôm và loại bóng phản xạ dạng nở xòe. Cũng giống như các bóng
sợi đốt khác loại bóng này có thời gian sáng ngắn, hiệu suất rất thấp. Công suất của bóng
trong khoảng 40-300W.
1.2.3. Bóng đèn sợi đốt Halogen
Bóng đèn sợi đốt halogen thường có một hoặc hai đầu dùng ngay nguồn điện lưới
không qua bộ biến đổi điện. Cũng thuộc loại bóng đèn sợi đốt nên chúng có hiệu suất
thấp so với các loại bóng khác. Tuy nhiên nhờ có các nguyên tử khí halogen nên so với
bóng sợi đốt thông thường chúng có hiệu suất cao hơn 20% và đặc tính quang học cũng
ổn định hơn với thời gian. Ngoài ra những bóng halogen loại mới với lớp tráng phản xạ
tia hồng ngoại làm tăng hiệu suất của chúng lên đến 25-30% so với bóng đèn halogen
thông thường. Những đặc trưng chính của loại bóng đèn này là:

• Công suất 25-250 Watt (loại một đầu), 60-2000Watt (loại hai đầu)
• Tuổi thọ khoảng 2000 giờ (một đầu) và 3000 giờ (hai đầu).
1.3. ƢU ĐIỂM VÀ NHƢỢC ĐIỂM
1.3.1. Đèn sợi đốt thông thƣờng
Bóng đèn sợi đốt có công suất từ 25-40-60 cho đến 200-300W, tuổi thọ trung bình
1.000 giờ, cho nguồn ánh sáng vàng.
Ưu điểm cơ bản của đèn sợi đốt là có chỉ số hiện màu rất cao gần bằng 100, cho
phép sử dụng trong chiếu sáng chất lượng cao.
Nhược điểm của đèn sợi đốt là hiệu suất sử dụng của các loại bóng đèn nung sáng
chỉ đạt 6-7% so với lượng điện tiêu hao, 94% lượng điện tiêu hao cho phát nhiệt.
1.3.2. Bóng đèn sợi đốt Halogen

5


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

Đèn sợi đốt bổ sung khí Halogen làm tăng hiệu quả phát sáng từ 20-27lm/W, tuổi
thọ trung bình 2.000giờ.
Các đèn sợi đốt halogen công suất từ 40-300W dùng cho chiếu sáng chất lượng
màu cao, tuy nhiên hiệu quả năng lượng thấp.
Đèn sợi đốt halogen thường được dùng làm trang trí với độ dày đặc của vô số
bóng đèn, nên sử dụng loại công tắc có chức năng điều chỉnh lượng ánh sáng (bộ chiết
áp) để phối hợp với đèn halogen trong bố trí cho phòng ngủ, phòng khách.
1.4. HƢỚNG SỬ DỤNG
Điện năng cho chiếu sáng thường chiếm trên 20% tổng điện năng tiêu thụ, hơn

nữa đèn được sử dụng vào giờ cao điểm khi mà phụ tải đỉnh rất lớn buộc hệ thống điện
phải huy động toàn bộ công suất, do đó vấn đề chiếu sáng hiệu quả và tiết kiệm điện cần
được quan tâm.
Theo tính toán của Tổng công ty Điện lực Việt Nam, nếu thay thế khoảng 20 triệu
bóng đèn sợi đốt hiện nay (có công suất bình quân là 60W/bóng) bằng đèn compact có độ
sáng tương đương nhưng công suất chỉ có 11W/bóng thì VN sẽ cắt giảm được khoảng 1,1
tỷ KW/h/1 năm. Trên lý thuyết, đó là một con số tiết kiệm khổng lồ.
Tuy nhiên, để thay thế hết 20 triệu bóng đèn sợi đốt hiện nay bằng bóng đèn
compact chúng ta phải nhập khẩu gần như toàn bộ. Kinh phí để mua đèn trị giá khoảng
575 tỷ đồng, một số tiền đầu tư không nhỏ.
Theo các nhà phân tích, đây là một giải pháp quá coi trọng lý thuyết mà ít có khả năng áp
dụng được triệt để. Đơn cử, Tổng công ty Điện lực Việt Nam đã lấy con số bình quân
lượng điện tiêu thụ của bóng đèn sợi đốt gần như ở mức tối đa (60W/h/1 bóng) trong khi
lại tính toán lượng điện tiêu hao của loại bóng compact gần mức tối thiểu (11W/h/1
bóng).
Trên thực tế, lượng bóng đèn sợi đốt hiện nay đang được sử dụng thường có công
suất trung bình khoảng 40W/h, trong khi đó, loại đèn compact có công suất lớn hơn
11W/h sẽ được ưa chuộng hơn những bóng đèn có công suất thấp. Như vậy, khi thay thế
hết toàn bộ 20 triệu bóng đèn sợi đốt bằng đèn compac thì lượng điện tiêu hao có giảm
như mong đợi?
Mặt khác, nhu cầu sử dụng các loại bóng đèn sợi đốt thường tập trung chủ yếu tại
khu vực nông thôn, bởi giá thành của nó phù hợp với điều kiện của vùng kinh tế khó
khăn đồng thời lại thích hợp với mạng điện lưới ít ổn định ở những nơi này. Vì vậy, khi
triển khai thay mới hoàn toàn bóng sợi đốt tại những khu vực này sẽ gặp rất nhiều khó
khăn, nhất là trong điều kiện thu nhập của nông dân còn quá thấp và mạng điện lưới ở
nông thôn còn kém ổn định.
Trong thời điểm thiếu hụt điện sinh hoạt và sản xuất trầm trọng như hiện nay, tiết
kiệm điện là biện pháp hàng đầu. Tuy nhiên, nếu quá coi trọng về lý thuyết và áp dụng
6

SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

cứng nhắc sẽ đồng nghĩa với lãng phí tiền của của nhân dân. Việc sử dụng bóng đèn tiết
kiệm điện cũng cần phải xét đến khả năng tài chính của người sử dụng và điều kiện ổn
định của mạng lưới điện ở nông thôn. Đó là điều mà ngành điện cần nghiên cứu kỹ trước
khi triển khai đại trà tại những khu vực này.
Tuy nhiên không phải bóng đèn dây tóc sẽ bị "tuyệt chủng". Nó vẫn sẽ phát huy
tác dụng ở một số lĩnh vực như trong y khoa và hóa học. Ngoài ra, không phải bóng đèn
compact không có khuyết điểm: không chỉ đắt hơn bóng đèn tròn tới 2,50 USD/bóng so
với đèn dây tóc chỉ 46 xu, nó còn chứa thủy ngân nên không thể vứt vào thùng rác mà
cần phải được tái chế.

7


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

Chƣơng 2
BÀN LÀ ĐIỆN
2.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA BÀN LÀ
Bàn là điện đầu tiên được một nhà

phát minh người New York sáng chế ra vào
năm 1882 và ông được cấp bằng sáng chế
vào ngày 6 tháng 6 năm đó (bằng sáng chế
số 259.054). Chiếc bàn là này nặng đến 15
pound (gần 6.8 kg) và mất rất nhiều thời
gian để làm nóng. Vài loại bàn là điện khác
cũng được sáng chế trong thời gian đó; một
loại trong đó được phát minh ở Pháp năm
1882 và sử dụng một dây cacbon để làm
nóng mặt là - một phương pháp được đánh
giá là rất nguy hiểm.

Hình 2.1: Hình ảnh bàn là điện

2.2. CẤU TẠO VÀ ĐẶC ĐIỂM
Bàn là (bàn ủi) là dụng cụ gồm một miếng kim khí được làm nóng dùng để làm
thẳng các nếp nhăn của vải. Khi các phân tử trong polymer của sớ vải bị nung nóng, sẽ
không kết cấu chặt vào nhau và bị nới ra, sức nặng của bàn là và sức ép của người ủi
qua đó làm thay đổi hình dạng của sớ vải. Một số loại vải ví dụ như vải bông cần được
tẩm một lượng nhỏ nước khi ủi nhằm làm giảm các liên kết liên phân tử giữa các sợi
vải.
2.2.1. Cấu Tạo
Bàn là có hai bộ phận chính: Dây đốt nóng (dây điện trở) và vỏ.
2.2.1.1. Dây đốt nóng
Dây đốt nóng được làm bằng hợp kim niken-crom chịu được nhiệt độ cao. Dây
đốt nóng được đặt ở các rãnh (ống) trong bàn là và cách điện với vỏ.
2.2.1.2. Vỏ bàn là
Vỏ bàn là gồm đế và nắp:
+ Đế được làm bằng gang hoặc hợp kim nhôm, được đánh bóng hoặc mạ crom.
+ Nắp được làm bằng đồng, thép mạ crom hoặc nhựa chịu nhiệt, trên có gắn tay

cầm bằng nhựa cứng chịu nhiệt.
Ngoài ra, bàn là điện còn có các bộ phận như: đèn tín hiệu, role nhiệt, núm điều
chỉnh nhiệt độ. Một số bàn là có bộ phận tự động điều chỉnh nhiệt độ và tự động phun
nước.

8


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

Hình 2.2 : Cấu tạo bàn là điện
1. Nắp ; 2. Núm điều chỉnh nhiệt độ; 3. Đế; 4. Dây đốt nóng

2.2.2. Đặc Điểm
Kết cấu sao cho có thể đặt dựng đứng bàn là trên phần đuôi của nó, điều này cốt
để cho mặt là nóng không tiếp xúc với các vật khác khiến chúng bị hư hại dưới tác dụng
của nhiệt.
Một bộ điều nhiệt giúp giữ nhiệt độ bàn là được ổn định.
Một thiết bị điều chỉnh nhiệt độ giúp người sử dụng có thể điều chỉnh nhiệt độ của
bàn là theo ý mình. Thường các mức nhiệt độ không thể hiện bằng số đo nhiệt độ mà
bằng tên các loại vải chịu được mức nhiệt độ đó, như các mức lụa, len, vải bông, vải lanh,
v.v…
Một cuộn dây điện với lớp cách nhiệt làm bằng Teflon .
Một hệ thống phun hơi nước qua lớp vải trong khi ủi quần áo.
+ Một khoang chứa nước dùng cho việc phun hơi nước.
+ Một dụng cụ chỉ thị cho biết số lượng nước còn lại trong khoang.

+ Một thiết bị liên tục đưa hơi nước từ những vùng nóng của mặt là xuống lớp vải.
+ Một thiết bị có chức năng phun một lượng lớn hơi nước vào vải khi người ủi
bấm một nút ra lệnh.
+ Hệ thống giúp người dùng điều khiển lượng hơi nước do bàn ủi tỏa ra.
+ Hệ thống chống nhỏ giọt.
Hệ thống chống cháy: nếu như bàn là bị "để quên" không tắt quá lâu, bàn là sẽ tự
ngắt điện để chống cháy nổ.
Hệ thống tiết kiệm năng lượng: nếu như bàn là bị "để quên" không tắt trong vòng
10-15 phút, bàn là sẽ tự tắt để tiết kiệm điện và chống cháy nổ (advanced feature).
Khóa ngắt tự động
Hệ thống tự làm sạch (advanced feature) self-cleaning.

9


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

2.3. NGUYÊN LÝ CHUNG

K

220V
Bàn là điện được chế tạo dựa trên cơ sở tác dụng nhiệt của dòng điện (Định luật JunLenxo). Khi dòng điện chạy qua dây dẫn làm nó nóng lên. Lượng nhiệt sinh ra tỉ lệ với
bình phương dòng điện, với điện trở và thời gian duy trì dòng điện.
Q= I2.R.t
Trong đó:

I: dòng điện (A)
R: Điện trở của vật dẫn
t :Thời gian (s)
Q: Nhiệt lượng (J)
1J=0,24 Cal
Dựa vào định luật trên người ta tính toán thiết kế các đồ dùng điện với nhiều công
dụng khác nhau trong đó có bàn là điện. Trong bàn là điện có dây đốt nóng được làm
bằng những vật liệu có điện trở suất lớn như Vonfam, constantan, maiso, nicrom,…Để
tạo ra một điện trở lớn làm lượng nhiệt sinh ra được nhiều hơn. Ngoài ra, các vật liệu này
còn có khả năng chịu được nhiệt độ rất cao.
2.4. MỘT SỐ LƢU Ý KHI SỬ DỤNG
Kiểm tra cách điện của bàn là trước khi sử dụng.
Nếu thấy đường dây bị trầy, phích cắm bị hỏng, bị hở,…phải sửa chữa ngay hoặc thay
thế mới.
Sử dụng núm điều chỉnh để điều chỉnh nhiệt độ thích hợp với từng loại vải.
Thỉnh thoảng phải làm vệ sinh đế bàn là bằng giấy nhắm mịn.
Nếu bàn là không có role mà đóng cắt trực tiếp bằng công tắc, khi sử dụng phải theo dõi
công tắc thường xuyên.
10


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

Tuyệt đối không cắm bàn là vào nguồn rồi đi làm việc khác để tránh hỏa hoạn do bàn là
gây ra.

Không nên quấn dây bàn là ngay sau khi vừa sử dụng xong (do dây còn nóng lớp cách
điện dễ biến dạng trầy xướt làm hở cách điện).
Tuyệt đối không cho trẻ con sử dụng bàn là để tránh bị phỏng hay bị điện giật.
2.5. TIẾT KIỆM ĐIỆN KHI SỬ DỤNG
Bàn là là một vật dụng rất cần thiết trong gia đình, tuy nhiên bàn là lại có mức tiêu
tốn điện năng khá lớn. Những cách dưới đây sẽ phần nào giúp tiết kiệm được điện năng
cho loại thiết bị này.
Chọn loại bàn là điện tự động có công suất vừa phải (khoảng 500W) giúp tăng
nhiệt nhanh và cắt điện tự động, đảm bảo là đồ phẳng đẹp và ít tốn điện hơn. Không là đồ
vào những giờ cao điểm. Tập trung đồ để là một lần (có thể là một lúc vào đầu tuần hay
cuối tuần) để tận dụng sức nóng liên tục của bàn là. Phân loại quần áo trước khi là: Các
loại vải có cùng chất liệu hoặc chất liệu gần giống nhau bạn nên nhóm lại để ùi cùng một
lượt.
Nếu trong một lần mà phải là nhiều loại vải khác nhau, nên là chung các loại vải
có cùng chất liệu và để chế độ nóng thích hợp với từng loại vải. Đầu tiên nên là ở nhiệt
độ thấp, sau mới dùng nhiệt độ cao. Sau khi đã ngắt điện dùng nhiệt độ còn dư trên bàn
là, là tiếp những quần áo mỏng như tơ, lụa, hay khăn tay…
Khi là nên kiểm tra cài đặt nhiệt độ của bàn là thích hợp cho loại vải cần là. Không
là quần áo khi còn đang ướt, một lượng điện năng lớn sẽ được tiêu thụ cho việc làm khô
quần áo trước khi được là thẳng.
Không là quần áo trong phòng máy lạnh, vì nhiệt độ môi trường sẽ ảnh hưởng đến
nhiệt độ của bàn là dẫn đến điện năng tiêu thụ nhiều hơn trong phòng bình thường. Trước
khi là quần áo hãy lau sạch bề mặt kim loại của bàn là, điều này giúp cho bàn là hoạt
động hiệu quả hơn (nóng, là thẳng, nhanh).

11


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

Chƣơng 3
NỒI CƠM ĐIỆN
Việc nội trợ ngày nay cũng nhàn nhã hơn với sự
hỗ trợ của các thiết bị bếp núc, trong đó điển hình là nồi
cơm điện. Với nồi cơm điện chỉ cần vài thao tác đơn
giản: vo gạo, đo mực nước, bật công tắc rồi... chờ cơm
chín.
Nồi cơm điện ngày càng được thiết gọn gàng và
khá đẹp mắt với nhiều hình dáng, màu sắc, họa tiết.
Không dừng ở đó, nồi cơm điện bắt đầu có thêm nhiều
chức năng khác nhau, được cải tiến ngày càng cao cấp Hình 3.1: Hình ảnh của nồi cơm điện
hơn: nồi tráng men chống dính; cài đặt chế độ nấu theo
3.1.nồi
MỘT
KHÁI
CƠ
BẢN
giờ;
thế SỐ
hệ mới
cònNIỆM
có chức
năng
nấu cháo, nấu cơm
Sự thay
củavô

một
chất
gạo3.1.1.
nếp, hấp
(có vỉđổi
hấptừđitính
kèm)...
cùng
tiện dụng.
3.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
3.1.1. Sự thay đổi từ tính của một chất
Các vật liệu làm nam châm vĩnh cửu có đặc tính sắt từ, hình dung đơn giản là nó
được cấu tạo từ các nam châm rất nhỏ. Khi chưa được từ hoá các nam châm này sắp xếp
ngẫu nhiên và từ tính tổng cộng xấp xỉ bằng 0.

Hình 3.2. Sự sắp xếp
hỗn loạn của các
“nam châm nhỏ”

Khi được từ hoá các nam châm này sắp xếp trật tự tạo ra từ trường tổng cộng.
các nam châm vĩnh cửu trật tự này suy giảm rất chậm theo thời gian. Chính vì vậy từ tính
tồn tại rất lâu và được gọi là nam châm vĩnh cữu.

Hình 3.3. Các “nam
châm nhỏ” sắp xếp có
trật tự khi bị từ hóa bởi
từ trường ngoài

12

SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

Vật Lý- Tin Học K35

MSSV: 1090284

Trật tự này bị suy giảm theo nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng làm cho mọi thứ trở nên
lộn xộn hơn. Nói cách khác, khi tăng nhiệt độ thì từ trường của nam châm giảm đi. Trong
một giới hạn nào đó, khi nhiệt độ giảm từ tính của nam châm lại khôi phục như cũ.
3.1.2. Định luật Jun-Lenxơ
Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình
phương cường độ dòng điện, với điện trở và thời gian dòng điện chạy qua.
Q = I²Rt
Trong đó:

Q là nhiệt lượng tỏa ra. Đơn vị: Jun ( J )
I là cường độ dòng điện. Đơn vị: Ampe ( A )
R là điện trở của dây dẫn. Đơn vị: Ôm (  )
t là thời gian dòng điện chạy qua. Đơn vị: giây ( s )

Nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun - Len-xơ là:
Q = 0,24I²Rt
3.2. PHÂN LOẠI
Theo cách tác động mở tiếp điểm khi cơm chín, nồi cơm điện chia thành 2 loại:
- Nồi cơm điện cơ: dùng tiếp điểm cơ khí để điều khiển nhiệt độ quá trình nấu.
- Nồi cơm điện tử: dùng linh kiện điện tử để điều khiển.
Hai loại nồi cơm điện này chỉ khác nhau về phương thức điều khiển nhưng về cấu
tạo và hoạt động thì cơ bản là giống nhau.
3.3. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG

3.3.1. Cấu tạo

Nồi nấu
bên
trong

Vỏ ngoài
của nồi

Các phím
chức năng

Mâm nhiệt
Cảm
biến
nhiệt độ

Hình 3.4. Cấu tạo của nồi cơm điện

+ Vỏ nồi: có 2 lớp, giữa hai lớp có lớp bông thuỷ tinh cách nhiệt. Trên vung nồi có
van an toàn, ngoài vỏ có cốc hứng nước ngưng tụ.

13


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

+ Nồi nấu: làm bằng hợp kim nhôm, đặt khít trong vỏ, bên trong phủ lớp men
chống dính.
+ Bộ phận đốt nóng (mâm nhiệt): Là một dây điện trở đúc trong ống chịu nhiệt,
cách điện với ống và đặt trong mâm dưới đáy nồi. Giữa mâm nhiệt đặt bộ cảm biến nhiệt
bên dưới nồi để tự động ngắt điện khi cơm chín.
+ Các bộ phận khác: cảm biến nhiệt độ (rơle nhiệt), nút điều khiển chọn chức
năng
3.3.2. Nguyên tắc hoạt động

Hình 3.5. Cấu tạo mạch điện trong nồi cơm điện

Nguyên lý hoạt động của nồi cơm điện được giải thích dựa trên sơ đồ mạch điện ở
hình trên. Mạch làm việc ở 2 chế độ:
- Chế độ nấu cơm: dùng điện trở mâm R1 ở đáy nồi.
- Chế độ ủ cơm (hâm nóng): dùng điện trở phụ R2 gắn vào thành nồi. Việc
chuyển chế độ hoàn toàn tự động.
Nấu cơm: ấn nút MO, công tắc K đóng, nối tắt R2, nguồn trực tiếp vào mâm chính
R1, đèn đỏ sáng. Nhiệt lượng tỏa ra trên R1 được tính theo công thức Định luật JunLenxơ. Nhiệt lượng này truyền cho nồi nấu làm chín thức ăn trong nồi.
Khi cơm chín, nhiệt độ trong nồi tăng, nam châm vĩnh cửu NC gắn dưới đáy nồi
nóng lên, từ tính giảm, công tắc K tự động mở, R2 nối tiếp với R1, chuyển sang chế độ
mở, đèn vàng sáng. Lúc này nồi cơm chuyển sang chế độ ủ cơm.
3.4. ƢU ĐIỂM VÀ NHƢỢC ĐIỂM
3.4.1. Ƣu điểm
Làm việc tin cậy, an toàn, tiện lợi.
Nấu bằng nồi cơm điện không có cháy, tiết kiệm gạo, tiết kiệm điện so với
dùng bếp điện. Vì nồi cơm diện có bộ phận vỏ nồi có hai lớp và giữa hai lớp có
bông thủy tinh cách nhiệt nên nhiệt độ của nồi cơm điện truyền ra bên ngoài môi
trường ít giúp cho cơm mau chín ngược lại dùng bếp điện thì nhiệt độ cung cấp toả
14

SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

ra bên ngoài môi trường nhiều. Do đó, sử dụng nồi cơm điện tiết kiệm điện năng
hơn bếp điện.
3.4.2. Nhƣợc điểm
Nồi cơm điện cũng mang một số nhược điểm như: tróc men chống dính ở
lồng nồi do người nội trợ có thói quen vo gạo trực tiếp trong lồng nồi làm cơm
chín dễ bị khét, dính cháy ở dưới đáy nồi hoặc mâm nhiệt trục trặc, điều tiết sai
nhiệt độ nấu làm cho cơm có hiện tượng nửa sống nửa chín. Cũng có trường hợp
cơm nấu xong mau bị thiu vì nước đọng trên nắp nồi rớt xuống mặt cơm.
3.5. CÁC LƢU Ý KHI SỬ DỤNG
Các linh kiện của nồi cơm điện đều đặt ở vỏ ngoài vì thế hết sức tránh va đập làm
biến dạng vỏ nồi, đặc biệt không làm va chạm mạnh giữa đáy nồi và tấm tăng nhiệt, nếu
gây ra bề mặt lồi lõm, sẽ gây ảnh hưởng đến hiệu quả nấu nướng.
Không nấu các loại thực phẩm có tính axit hoặc kiềm để tránh làm mòn nồi nấu.
Không nên vo gạo trực tiếp trong nồi cơm để tránh xước lớp chống dính, hoặc
méo nồi do va chạm.
Dùng vải mềm lau khô bên ngoài lòng nồi rồi nhẹ nhàng đặt vào thân nồi. Xoay
lòng nồi vài lần sao cho đáy nồi và mâm phát nhiệt tiếp xúc với nhau.
Không được để các vật lạ nằm giữa đáy lòng nồi và mâm điện phát
nhiệt.
Nhẹ nhàng nhấn mặt nắp xuống cho đến khi nút mở nắp ăn khớp nhau.
Nắp nồi phải được đậy khít, nếu không sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả nấu.
Khi lấy cơm ra nhất thiết phải tắt nguồn.

Không được dùng lòng nồi để nấu trực tiếp trên thiết bị ra nhiệt khác điều đó làm
cho lòng nồi dễ biến dạng.
Khi cơm mới vừa chuyển sang trạng thái giữ ấm, không nên dùng cơm ngay, cơm
sẽ mềm và ngon hơn nếu giữ ấm 15 phút.
Thời gian giữ ấm không được kéo dài quá 12 giờ tránh cơm bị biến dạng.
Không được đặt nồi cơm điện ở vị trí không bằng phẳng, ẩm ướt hoặc gần với các
dụng cụ phát nhiệt khác, đó là nguyên nhân làm hỏng nồi phát sinh sự cố khác.

15


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

Chƣơng 4
LÒ VI SÓNG
4.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN LÕ VI SÓNG (LÕ VI BA)
Nam Tước Spencer, kỹ sư vật lý hãng Raytheon - một trong những hãng chế tạo
radar lớn nhất thế giới - nhận thấy rằng năng lượng toả ra trong các ống sử dụng cho
radar tạo ra nhiệt. Năng lượng điện từ này làm ông nảy ra một ý: ông lấy một nắm bắp
khô gói vô trong một tờ giấy rồi đặt gói bắp vô trong range của ống thì tức khắc những
hạt bắp nổ thành bắp rang.
Sau đó ông phát triển thành một chương trình áp dụng cho nhà bếp và giới thiệu lò
vi ba đầu tiên theo kiểu này. Lúc đó nó có tên là Radarange (do chữ Radar và Range).
Máy này có công suất 1.600 watt. Nặng, cồng kềnh và đắt tiền, lúc đầu dùng cho bệnh
viện và căngtin quân đội. Mãi đến năm 1967 hãng Amana, một chi nhánh của Raytheon
mới đưa các lò micro-waves ra thị trường.

Có những nguồn cho rằng Percy Spencer phát minh ra lò vi ba nhờ tình cờ thấy
miếng chocolat mà ông để gần bộ hướng sóng bị mềm đi khi ông làm việc về radar cho
Viện kỹ thuật MIT ở Massachusetts năm 1945. Thấy có ích, phương thức này được kỹ
nghệ hoá dưới hình thức một cái máy hâm nóng thức ăn.
Có nguồn khác cho rằng nước Anh đã sáng chế magnétron, máy tạo ra những làn
sóng ngắn nhưng vào những năm 1950 chính hãng Raytheon Hoa Kỳ đã áp dụng máy
magnétron để hâm nóng thức ăn và được làm cho hoàn hảo vào cuối thập niên 60.
Lò vi sóng là thiết bị được dùng trong việc nấu nướng đã được phát minh từ lâu
nhưng vẫn còn được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay vì những ưu điểm độc đáo của
nó. Nhu cầu của con người ngày càng cao, theo đó, khoa học không ngừng phát triển với
mục tiêu tạo ra những đồ dùng thiết thực, ích lợi cho con người

Hình 4.1. Một số loại lò vi ba

4.2.TÌM HIỂU VỀ LÒ VI SÓNG
4.2.1. Một số khái niệm cơ bản
4.2.1.1. Sóng điện từ
Các giả thuyết của Măcxoen
16


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

+ Giả thuyết 1: Mọi từ trường biến thiên theo thời gian đều sinh ra một điện
trường xoáy. Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức bao quanh các đường
cảm ứng từ (H.2.3)

Hình 4.2. Điện trường xoáy

Hình 4.3. James Clerk Maxwell
(1831 - 1879), nhà vật lí người Anh

+ Giả thuyết 2: Mọi điện trường biến thiên theo thời gian đều sinh ra một từ
trường xoáy. Từ trường xoáy là từ trường có các đường cảm ứng từ bao quanh các đường
đường sức của điện trường.

Hình 4.4. Từ trường xoáy

Từ giả thuyết của Măcxoen dẫn đến kết luận không thể có điện trường hoặc từ
trường tồn tại riêng biệt, độc lập với nhau. Điện trường biến thiên nào cũng sinh ra từ
trường biến thiên và ngược lại, từ trường biến thiên nào cũng sinh ra điện trường biến
thiên.
Điện trường và từ trường biến thiên là hai mặt thể hiện khác nhau của một loại
trường duy nhất được gọi là điện từ trường.
Sự hình thành sóng điện từ
Khi một điện tích điểm dao động điều hoà với tần số f thì sự chuyển động của điện
tích này sinh ra một điện trường biến thiên và từ trường biến thiên trong khoảng không
gian xung quanh điện tích với tần số f.
Theo giả thuyết của Măcxoen, xung quanh từ trường biến thiên sinh ra điện trường
biến thiên và ngược lại, từ trường biến thiên sẽ sinh ra điện trường biến thiên. Quá trình
này cứ tiếp tục mãi tạo thành điện từ trường. Điện từ trường này lan truyền đi xa dưới
dạng sóng được gọi là sóng điện từ.

17

SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

Vật Lý- Tin Học K35

MSSV: 1090284

Hình 4.5. Sự lan truyền sóng điện từ

Một số tính chất của sóng điện từ
- Sóng điện từ là sóng ngang. Sóng điện từ truyền được trong các môi
trường vật chất và cả trong chân không. Vận tốc truyền sóng điện từ rong chân
không bằng vận tốc ánh sáng (3.108 m/s).
- Sóng điện từ có tính chất giống sóng cơ học: có thể phản xạ được trên các
mặt kim loại, có thể khúc xạ và giao thoa được với nhau.
- Sóng điện từ có mang năng lượng, năng lượng này tỉ lệ với luỹ thừa bậc 4
của tần số.
4.2.1.2. Bức xạ điện từ
Bức xạ điện từ (hay bức xạ vi ba) là một loại sóng điện từ có tần số cỡ 2500
MHz (tương ứng với bước sóng khoảng trên 10cm), với bước sóng như vậy, bức
xạ điện từ được xếp vào loại sóng cực ngắn. Sóng có bước sóng càng ngắn thì
năng lượng phát ra càng cao.
4.3. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG
4.3.1. Cấu tạo
Lò vi sóng gồm các bộ phận chính:
7

6

5
4

3
2
1
8
Hình 4.6. Các bộ phận của lò vi ba
18


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

Chú thích:
1. Dây điện nguồn: dùng để nối với nguồn điện cung cấp từ bên ngoài
2. Bộ biến tần: thay đổi tần số dòng điện cung cấp cho phù hợp với lò.
3. Bộ lọc.
4. Ngăn nấu: là khoảng không gian rộng bên trong lò để chứa thực phẩm.
5. Đèn phát sóng (Magnetron): tạo ra sóng vi ba có tần số 915MHz hoặc
2450 MHz.
6. Ống dẫn sóng: là ống kim loại hình chữ nhật dùng để truyền dẫn vi sóng.
7. Bộ đảo sóng: có chức năng phát tán sóng ra mọi phía trong ngăn nấu.
8. Dĩa để thực phẩm.
4.3.2. Nguyên tắc hoạt động
Sóng vi ba được sinh ra từ nguồn magnetron, sóng vừa mới sinh ra được
dẫn theo ống dẫn sóng đến bộ đảo sóng, tại đây vi sóng được phát tán ra mọi phía
vào ngăn nấu.
Do các bức tường của ngăn nấu làm bằng kim loại nên sóng vi ba phát xạ ra
có thể phản xạ qua lại và bị hấp thụ bởi các vật cản trên đường truyền sóng, mức

độ phản xạ và hấp thụ phụ thuộc vào chất liệu của vật. Các vật chứa nước có khả
năng hấp thụ vi sóng mạnh nhất, còn thuỷ tinh, chất dẻo hầu như hấp thụ rất ít
sóng này.
Quá trình nung nóng thức ăn chia làm 2 giai đoạn: nước trong thức ăn được hâm
nóng bằng các sóng cực ngắn và nước nóng sẽ truyền nhiệt cho các phần tử khác của thức
ăn.
Các phân tử nước được cấu tạo bởi 2 nguyên tử Hyđro và một nguyên tử Oxy. Do
hai nguyên tử Hyđro tạo cực dương, còn nguyên tử Oxy mang điện âm nên phân tử nước
bị phân cực.

Hình 4.7. Mô hình phân tử nước

Trong phân tử nước, nguyên tử Oxy có khuynh hướng kéo các electron về phía nó
(do Oxy có 6 điện tử ở lớp ngoài cùng nên nó có khuynh hướng nhận thêm 2 điện tử để
19


SV : Hứa Thị Hoàn Thẳm

MSSV: 1090284

Vật Lý- Tin Học K35

đạt cấu hình bền vững). Kết quả là một đầu của nguyên tử Hyđro bị mất bớt tính âm điện
nên nó mang điện tích dương, còn nguyên tử Oxy thì mang điện tích âm. Nghĩa là trong
phân tử nước có hai đầu dương của Hyđro và một đầu âm của Oxy.
Sự phân cực này tạo nên một điện trường nhỏ trong phân tử nước, còn trong lò vi
sóng, các sóng cực ngắn có tần số 2,45GHz tạo nên một điện trường mạnh hơn rất nhiều
điện trường xung quanh các phân tử nước. Điều này làm cho các phân tử nước bị định
hướng theo chiều trùng với chiều của đường sức điện trường ngoài. Khi điện trường

ngoài đổi chiều thì các phân tử nước cũng bị đổi chiều. Các sóng cực ngắn có tần số như
trên tương đương với điện trường ngoài đổi chiều 2,45 tỉ lần trong 1 giây. Nếu như vậy
thì trong 1 giây phân tử nước cũng sẽ đổi chiều 2,45 tỉ lần. Phân tử nước cọ xát với các
phân tử lân cận trong quá trình đổi chiều sẽ sinh ra nhiệt năng, nhiệt năng này giúp nước
nóng dần lên và truyền cho các phân tử lân cận làm chín thức ăn.
Thuỷ tinh, chất dẻo hấp thụ rất ít các sóng cực ngắn nên các loại đĩa lót đựng thức
ăn không gây ra tác động gì ảnh hưởng đến thức ăn trong quá trình nung nấu.
4.4. PHÂN LOẠI
4.4.1.Phân loại theo tần số sử dụng
Dựa theo tần số của lò vi sóng người ta phân ra 2 loại là lò vi sóng công nghiệp và
lò vi sóng gia đình.
+ Lò vi sóng công nghiệp: Loại này sử dụngvi sóng có tần số 915MHz và có
công suất lớn nhất từ 1000 đến 2700W, thường được sử dụng trong các nhà hàng để
chế biến các loại thức ăn nhanh với chế độ hoạt động liên tục.
+ Lò vi sóng gia đình: sử dụng vi sóng có tần số 2450MHz được dùng để
phục vụ nhu cầu nấu ăn trong gia đình.
4.4.2.Phân loại theo kết cấu và dung lượng
Tuỳ theo kiểu lắp đặt mà lò vi sóng có tên gọi khác nhau, dưới đây là 2 kiểu lắp
đặt cơ bản nhất.
+ Kiểu tủ: lắp tại chỗ, công suất 1000W trở lên.
+ Kiểu tiện lợi: có thể đặt trên bàn, cũng có thể gắn vào tủ tường, công suất
dưới 1000W.
4.4.3.Phân loại theo chức năng điều khiển
+ Kiểu phổ cập: phối hợp thiết bị hẹn giờ, căn cứ vào loại thực phẩm mà
chọn thời gian nấu nướng khác nhau. Có thể thay đổi công suất nung nấu theo yêu
cầu người sử dụng.
+ Kiểu vi tính: lắp máy vi tính có thể cài đặt sẵn lập trình như làm tan băng,
làm nóng, giữ nhiệt… Loại này có thể tiến hành thao tác theo thới gian và công
suất cài đặt sẵn.

20