Mạch điện hở và mạch điện kín là hai khái niệm cơ bản trong điện học. Bạn có muốn tìm hiểu về định nghĩa, cách phân biệt và ứng dụng của chúng không? Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích và dễ hiểu về mạch điện hở và mạch điện kín. Hãy cùng theo dõi nhé!
1. Mạch điện hở là gì?
Mạch điện hở là mạch điện trong đó dòng điện không chạy qua được do có một đoạn bị ngắt kết nối bên ngoài. Điều này có nghĩa là điện trở của mạch bằng vô cùng và dòng điện bằng không.
Ví dụ, khi dây cắm của một bóng đèn bị đứt thì mạch điện sẽ bị hở và bóng đèn sẽ không sáng được.
Một số nguyên nhân gây ra mạch điện hở:
- Dây dẫn bị đứt, gãy, bong tróc một phần hay nhiều phần của lớp vỏ bọc cách điện bên ngoài.
- Dây dẫn bị các loài côn trùng như kiến, gián, …cắn hay chuột gặm nhấm, phá hoại.
- Dây dẫn bị các vật dụng có cạnh sắc, nhọn cọ vào làm đứt đoạn.
- Dây dẫn bị ẩm ướt do tiếp xúc với nước hoặc các loại chất lỏng khác.
- Lắp đặt dây dẫn không đúng cách hay tác động bằng lực quá mạnh làm đứt dây điện.
Mạch điện hở có thể gây ra nhiều nguy hiểm cho người sử dụng và thiết bị điện. Một số nguy hiểm có thể kể đến như sau:
- Gây ra sự cố rò rỉ điện năng làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe con người. Trường hợp cường độ dòng điện nhỏ sẽ khiến chúng ta có cảm giác tê tay khi chạm vào. Trường hợp cường độ dòng điện cực lớn có thể gây nguy hiểm tính mạng.
- Khiến dòng điện đi qua bị ngắt quãng. Do đó khả năng hoạt động của các thiết bị điện cũng bị gián đoạn theo. Dòng điện không liên tục sẽ gây ra sự cố chập cháy các thiết bị điện. Vì vậy thiệt hại về tài sản do việc mạch điện hở gây ra khá lớn.
- Gây ra hiện tượng nhảy aptomat. Vì thế một số hoạt động cần sử dụng điện năng sẽ bị gián đoạn tạm thời.
2. Mạch điện kín là gì?
Mạch điện kín là mạch điện có dòng điện chạy qua trong mạch điện đó có hướng được nối với nhau bằng dây điện. Dòng điện này tạo thành vòng kín và chạy từ cực dương qua dây dẫn và các thiết bị điện đến nguồn điện.
- Mạch điện có đường dẫn hoàn chỉnh để dòng điện chạy từ nguồn đến tải.
- Mạch điện biểu diễn trạng thái BẬT (đóng/ đang hoạt động).
- Mạch điện có sự khác biệt tiềm năng giữa hai thiết bị đầu cuối của mạch.
- Mạch điện có thể truyền tải điện năng cho các dụng cụ điện.
3. So sánh mạch điện hở và mạch điện kín trong mạch điện
Sự khác nhau giữa mạch điện kín và mạch điện hở:
- Mạch điện kín là mạch điện có đường dẫn hoàn chỉnh để dòng điện chạy từ nguồn đến tải. Mạch điện hở là mạch điện có đường dẫn không đầy đủ hoặc bị ngắt quãng.
- Mạch điện kín biểu diễn trạng thái BẬT (đóng/ đang hoạt động). Mạch điện hở biểu diễn trạng thái TẮT (không hoạt động).
- Mạch điện kín có dòng điện chảy từ cực dương đến cực âm của nguồn và các thiết bị. Mạch điện hở không có dòng điện chảy trong mạch.
- Mạch điện kín có sự khác biệt tiềm năng giữa hai thiết bị đầu cuối của mạch. Mạch điện hở không có sự khác biệt tiềm năng giữa hai thiết bị đầu cuối của mạch.
- Mạch điện kín có thể được biểu diễn bằng sơ đồ mạch với các ký hiệu chuẩn. Một ví dụ phổ biến về mạch điện kín là một pin được kết nối với một bóng đèn qua một công tắc ở trạng thái đóng.
4. Cách xác định một mạch điện hở và mạch điện kín
Có một số cách để kiểm tra một mạch điện hở và mạch điện kín, tùy thuộc vào loại mạch và thiết bị đo. Một số cách phổ biến là:
- Sử dụng đồng hồ vạn năng ở chế độ đo thông mạch (continuity): đây là chế độ đo điện trở giữa hai điểm của mạch. Nếu mạch kín, đồng hồ sẽ phát ra tiếng bíp và hiển thị giá trị điện trở thấp. Nếu mạch hở, đồng hồ sẽ không phát ra tiếng bíp và hiển thị giá trị điện trở cao hoặc vô cực.
- Sử dụng đồng hồ vạn năng ở chế độ đo điện áp (voltage): đây là chế độ đo sự khác biệt tiềm năng giữa hai điểm của mạch. Nếu mạch kín, đồng hồ sẽ hiển thị giá trị điện áp khác không. Nếu mạch hở, đồng hồ sẽ hiển thị giá trị điện áp bằng không.
- Sử dụng các thiết bị chỉ thị như bóng đèn, ampe kế, vôn kế…: đây là các thiết bị có thể cho biết có dòng điện chạy qua hay không bằng cách sáng lên, quay kim hoặc hiển thị số liệu. Nếu mạch kín, các thiết bị này sẽ cho biết có dòng điện. Nếu mạch hở, các thiết bị này sẽ không cho biết có dòng điện.
5. Ứng dụng của mạch điện hở và mạch điện kín trong thực tế
Ứng dụng mạch điện hở
- Ứng dụng của mạch điện hở trong thực tế không nhiều và thường không mong muốn. Một số ví dụ là:
- Mạch điện hở có thể gây ra ngắn mạch khi có sự chạm mạch giữa hai dây dẫn ở các điện áp khác nhau, gây ra dòng điện quá mức và có thể gây cháy nổ.
- Mạch điện hở có thể gây ra sự cô lập của một thiết bị điện, khiến cho nó không nhận được nguồn điện cần thiết để hoạt động. Ví dụ, một bóng đèn sẽ không sáng nếu một trong hai đầu dây bị đứt.
- Mạch điện hở có thể gây ra sự sai lệch của các thiết bị đo lường và kiểm soát, khiến cho chúng không phản ánh được tình trạng thực tế của mạch điện. Ví dụ, một công tơ điện sẽ không tính được lượng điện tiêu thụ nếu có một đoạn dây bị hở.
Ứng dụng mạch điện kín
Ứng dụng của mạch điện kín trong thực tế rất nhiều và đa dạng. Một số ví dụ là:
- Mạch điện kín được sử dụng trong các thiết bị điện tử như máy tính, điện thoại, ti vi, máy giặt, lò vi sóng…
- Mạch điện kín được sử dụng trong các thiết bị điện cơ như mô tơ, quạt, bơm nước, máy phát điện…
- Mạch điện kín được sử dụng trong các thiết bị cảm ứng điện từ như bếp từ, quạt điện, đèn huỳnh quang…
- Mạch điện kín được sử dụng trong các thiết bị dao động và biến áp như máy thu sóng vô tuyến, máy biến áp điện áp…
Mạch điện hở và mạch điện kín là hai loại mạch điện khác nhau về đặc điểm và ứng dụng. Hiểu rõ sự khác biệt giữa hai loại mạch này sẽ giúp chúng ta có thể thiết kế, sử dụng và bảo trì các thiết bị điện một cách hiệu quả và an toàn.
>>> Xem thêm: Tổng quan về tụ điện trong mạch điện tử
