https://thuviensach.vn

https://thuviensach.vn

ĐIỆN HỌC

CUỐN HÚT ĐẾN TÓE LỬA

https://thuviensach.vn

Horrible Science - Shocking Electricity Lời © Nick Arnold 2000

Minh họa © Tony de Saulles 2000

Bản tiếng Việt do Nhà xuất bản Trẻ xuất bản theo thỏa thuận nhượng quyền với Scholastic UK Ltd., tháng 7-2005

https://thuviensach.vn

NICK ARNOLD

Minh họa: Tony de SaulleS

ĐIỆN HỌC

CUỐN HÚT ĐẾN TÓE LỬA

DƯƠNG KIỀU HOA (dịch)

NHÀ XUẤT BẢN TRẺ

https://thuviensach.vn

4

Nick Arnold bắt đầu viết sách khoa học phổ thông cho lớp trẻ khi đã lên đến chức phó giáo sư của một trường đại học tại thành London, đồng thời là một nhà báo nổi danh. Giờ thì những cuốn sách phổ

biến kiến thức khoa học cũng đã mang lại thêm cho anh thật nhiều thành công. Bên cạnh việc viết sách cho các bạn trẻ, anh Nick vẫn tiếp tục giảng dạy cho người lớn tại một trường đại học.

Tony de Saulles cầm bút chì màu lên tay mà nguệch ngoạc khi còn … quấn tã và

cứ thế vẽ vời cho tới tận hôm nay. Công việc minh họa cho bộ sách Kiến Thức

Thật Hấp Dẫn được anh coi trọng hết

mực. Lúc nào không cầm bút cầm giấy để

vẽ, anh làm thơ hoặc chơi Squash, nhưng cho tới nay anh vẫn chưa làm bài thơ nào về trò Squash.

https://thuviensach.vn

5

Lời nói đầu

Ai cha! Lại một ngày học tập vất vả qua đi…

Thế nào, giờ Vật lý hôm nay

À vâng, lớp con hôm

ra sao?

nay còn có người

ngoài Trái đất đến

thăm nữa.

Dĩ nhiên rồi, Vật lý là môn học nhàm chán, và khi nói đến chuyện điện học, thì nó càng nhàm chán đến gây sốc. Vì vậy mà khi đã sa phải một giờ Vật lý, cả những người ngoài Trái đất cũng phải lo bị rụng mất các cần ăng-ten suy nghĩ.

Đơn vị cho sự khác biệt điện thế tương ứng với một đơn vị công cho...

Các ăng-ten của mình như bị đánh

thuốc mê - đã tới lúc truyền bản

báo cáo về nhà.

Người ngoài

Trái đất với

Ngạc nhiên

bộ siêu não

Bối rối

https://thuviensach.vn

6

Bản Báo cáo của Voltagrammi

tHỜi gian HÀnH tinH: Hiện tại

SỨ mỆnH: nghiên cứu các hoạt động của

giống người trên một hành tinh

có tên là “trái đất”.

tỌa ĐỘ trong Dải ngÂn HÀ:

0001.1100.0011100.0

Bao cảnH HiỆn tHỜi: một thành viên thuộc nhóm người đã lớn truyền lại cho các thành viên người ít tuổi hơn (còn gọi là “trẻ em”) những kiến thức dưới dạng dữ liệu trong một “giờ Vật lý”. Kết quả thử nghiệm cho thấy, đám trẻ em quên mất 99% tất cả các dữ liệu đó.

Hiện tượng này dẫn tới những cử chỉ, biểu hiện tầm thường và dữ tợn ở con người trưởng thành.

HoẠt ĐỘng HiỆn tHỜi: Quan sát một “giờ Vật lýá” trong một thứ lô-cốt được xây dựng tầm thường và đơn giản, còn gọi là “trường học”.

Kết quả siêu âm cắt lát não bộ

Nhỏ dãi!

Ngáy!

Ngáp!

Chủ đề hôm nay

của chúng ta là

điện học.

NHậN xéT: Những người trẻ tuổi dần trôi vào một trạng thái khác của ý thức, thường được người ta gọi bằng từ “ngủ gật”.

https://thuviensach.vn

7

Đúng, đó

Watt watt

Watt watt là gì, nghe

Một watt

là thứ tôi

là gì?

như tiếng gió quát?

là gì?

muốn hỏi

em. Một

Watt!

Một watt ư?

chú thích: Một Watt được giống người dùng làm đơn vị đo đạc cho công suất điện.

nHận ĐịnH tổng Kết: một hiện tượng thường xuyên xảy ra trong các “giờ học Vật lýá” là sự sụp đổ hoàn toàn và triệt để mọi kênh giao tiếp.

Những giờ học vật lý của bạn cũng phát rên lên như vậy không? Có phải bạn bị sốc, kể từ khi tiếp xúc với điện? Vậy thì cuốn sách này sẽ thay đổi cuộc đời bạn. Trong cuốn sách chứa đầy những dữ liệu gây sốc và các câu chuyện cũng không kém phần gây sốc, ví dụ như về một nhà nghiên cứu bị

sét đánh trúng, một bác sĩ đã nhờ vào một cú sốc điện mà khiến cho trái tim bệnh nhân đập trở lại, và về một nhà khoa học thậm chí đã đang tâm giết đồng loại để khẳng định mình là người có lý. Nói thật nghe – đâu có ai cần đến những giờ Vật lý nhàm chán, một khi đã làm quen với kiểu sách Vật lý trong bộ Kiến Thức Thật Hấp Dẫn.

Cuốn sách này không thích

cảnH Báo!

hợp cho những người dễ bị sét

đánh!

Thế đấy, bạn còn chờ gì nữa, đút phích cắm vào ổ đi và lật sang trang sau!

https://thuviensach.vn

8

Những thứ lực hấp dẫn

đến tóe lửa

Chắc chắn cuốn sách này không làm ai bị điện giật mà cũng không làm hỏng hóc các thứ máy chạy điện. Có lẽ bởi nó không cần có điện, ngược lại với rất nhiều thứ quen thuộc khác như máy nướng bánh mì, ti-vi, máy sấy tóc và tủ lạnh. Loài người chúng ta sẽ đi về đâu nếu không có điện? Đúng thế đấy, chúng ta sẽ trôi dạt, ví dụ vào một kỳ nghỉ khác thường như sau: Hãy ĐẾN Với HòN Đảo HoANg VắNg

Horroa

Đảo HorroA NằM xA CáCH VÀ HoANg VắNg

ĐẾN MứC ở ĐÓ kHôNg CÓ ĐiệN

“ngày trước đâu có những dàn máy cD

ầm ĩ này. Không gian yên ắng đến mức

tôi nghe thấy cả tiếng lách cách của

que đan”.

Bà Edna Scrupks (97 tuổi)

lỜi mácH Bảo in nHỏ: trên đảo Horroa mặc dù không khí hơi lạnh chút đỉnh, nhưng rất may là mỗi ngày chỉ mưa một lần thôi (trận mưa thường kéo dài 24 tiếng đồng hồ).

Bạn muốn lên đường đến nghỉ ở Horroa ư? Hay lắm – có vẻ như cả lớp bạn muốn cùng nhau đi về nơi đó!

https://thuviensach.vn

9

Cột hải đăng

Horroa

KínH gửi trung ĐỘi canH BỜ Biển,

làm ơn cứu chúng em khỏi đảo Horroa! trên đảo không có điện và không có lò sưởi điện. trời lạnh đến phát cóng. Bọn em phải thay phiên nhau áp tay vào con mèo để sưởi. mọi đồ ăn dự trữ mang theo đã dùng hết, bọn em phải ăn thức ăn của mèo, mà là ăn nguội, bởi không tìm đâu ra một cái bếp điện để hâm nóng.

m è o

nguồn ánh sáng duy nhất là vài cây nến - Bởi cả những bóng đèn bình thường cũng cần điện, mà ở đây buồn đến phát chết đi được. Không có ti vi, không có video, không có trò chơi máy tính và không có cD PlaYEr, bởi vì - đúng thế, chính thế! - Bởi tất cả những thứ máy móc đó đều cần điện. Và thầy giáo Điện còn chất lên đầu bọn em hàng đống bài tập về nhà. tối đến thầy bắt bọn em ngồi nghe thầy thổi kèn harmonika vừa già vừa rít. Bọn em sức cùng lực kiệt rồi! Hãy cứu bọn em với, nếu không bọn em sẽ bỏ mạng!

laaaaÀm ƠƠƠƠƠn!

gửi tới các anh thật nhiều lời chúc

yêu mến

Em của các anh - lớp 5E

tB: Khi đến, liệu các anh có thể mang giúp bọn em một con cá tươi cho con mèo được không?

https://thuviensach.vn

10

Đúng thế đấy, cuộc đời mà không có điện cũng buồn cười như việc chùi toilett bằng một cái bàn chải đánh răng. Nhưng bạn đã biết những gì về

dạng năng lượng quan trọng đến phát điên này? Đã có bao giờ bạn nghe đến những dữ liệu sau đây?

Bốn sự thật gây sốc về điện

1. Một quả “bom trung tiện” có thể giúp người ta tạo nên điện. Thật đấy mà – việc đốt cháy khí Metan (có trong một số quả bom trung tiện) sẽ tạo ra nhiệt năng, người ta có thể dùng nó để chạy các máy phát điện và qua đó tạo nên dòng điện. Bạn có thể tìm thấy Metan cả trong những đống rác thối rữa. Chỉ riêng tại nước Mỹ, đã có tới 100 nhà máy điện tận dụng loại khí này.

nHÀ máY ĐiỆn

2. Một tia sét là một hiện tượng tích điện khổng lồ (xem trang 59). Khi ngồi trong một không gian được bọc bằng kim loại (ví dụ như khi ngồi trong ô tô), người ta sẽ được bảo vệ trước hiện tượng sét đánh, bởi lớp kim loại bên ngoài dẫn điện đi. Từ đó suy ra người ngồi bên trong được an toàn – chừng nào người ta không chạm vào lớp kim loại đó. Trong mọi trường hợp thì khi trời nổi sấm sét, người ngồi trong ô tô vẫn còn an toàn hơn là ngồi trong một nhà vệ sinh xây tách rời nhà chính.

oH!

A ha, vậy là

khi thả bom

pfUT!

trung tiện, ta

!

có thể làm ra

điện, hm...

UMSr

https://thuviensach.vn

11

3. Khi một nhà máy điện sản xuất ra quá nhiều điện, nó có thể dẫn đến hiện tượng đột ngột tăng điện áp. (Bạn hãy tưởng tượng một luồng sóng năng lượng khổng lồ trào ra từ ổ cắm điện trong phòng mình.) Năm 1990, các cư

dân của thị trấn Piddlehinton (nước Anh) đã bị một cú sốc ra trò, khi một vụ tăng điện thế thổi bếp điện cùng ti-vi của họ bay tung vào không khí.

không phải phim

mà là thật, anh yêu!

g !

Ai cha! Thế này mới

pEN

là phim như thực chứ -

trông như thể tivi của bọn

mình nổ tung!

4. Vụ mất điện trầm trọng nhất trong lịch sử xảy ra vào năm 1965 ở vùng Đông Bắc nước Mỹ và ở tỉnh Ontario, Canada. 30 triệu con người bị đẩy vào bóng tối, thật đáng ngạc nhiên là trong cơn hỗn mang rộng khắp đó chỉ có hai người bỏ mạng.

Đó là những chuyện gây sốc đối với bạn ư? Vậy thì đã tới lúc chúng ta chơi một trò đố vui cao áp.

Đố vui cao áp

1. Trong những thứ sau, thứ nào không cần điện?

a) Toilett

b) Telephone

c) Radio

2. Tại sao người ta nảy tung lên khi bị điện giật một cú ra trò? (Đừng có thử trò này với các con thú cưng trong nhà hoặc các ông thầy vật lý già nua yếu ớt!)

a) Sức mạnh của cú điện giật nâng người đó lên khỏi mặt đất.

b) Khi dòng điện chạy qua các dây thần kinh, các cơ bắp của con người https://thuviensach.vn

12

co giật mạnh đến mức người bị điện giật sẽ lùi bật về phía sau một bước.

c) Điện sẽ đổi hướng cho lực hấp dẫn của trái đất và đẩy cơ thể của người bị điện giật vào trạng thái không có trọng lượng trong vòng một giây đồng hồ.

3. Khi trời nổi giông, ông thầy giáo của bạn bị sét đánh giữa sân trường. Tại sao việc ra sân trường trong những lúc như thế là chuyện nguy hiểm?

a) Bạn có thể phải thực hiện cấp cứu bằng phương pháp hà hơi cho ông thầy giáo.

không đời

Quên đi!

nào!

Mình không

làm đâu!

b) Sân trường ướt nước mưa. Điện tích của tia sét lan ra trên nền đất, và vì thế bạn cũng có thể sẽ bị điện giật.

c) Tia sét nóng đến mức các vũng nước đọng trên sân trường bốc lên những làn hơi cực nóng, cực nguy hiểm.

d r a y a B . J s a

m

o h T g

Ôn

. g

độn

ự t h

àn

h c

chòng

cầu

bàn

bộ

một

ra

minh

phát

đã

1966

năm

vào

Bayard

J.

Thomas

minh

phát

nhà

rằng,

biết

được

khi

thích

vui

sẽ

bạn

thể

có

rất

nhưng

điện,

cần

không

Toilett

chứ?

hiểu

bạn

thì

đây

Tới

thanh.

âm

thành

lại

trở

đổi

biến

được

chúng

đó

ở

và

kia

bên

dây

đầu

ở

người

cho

đến

truyền

được

sẽ

này

điện

xung

những

điện,

xung

các

thành

chuyển

được

sẽ

nói

giọng

của

thanh

âm

sóng

làn

những

thoại,

điện

qua

chuyện

nói

bạn

Khi

pin.

giàn

từ

điện

được

nhận

vẫn

nó

thì

ổ

vào

cắm

được

không

Radio

khi

cả

Ngay

1a)

ời:

L

ả

TR

Câu

https://thuviensach.vn

13

nước hoặc dùng tay ướt mà chạm vào phích cắm hoặc công-tắc.

có

chỗ

gần

lại

hợp)

thích

(không

điện

chạy

máy

chiếc

một

đưa

định

ý

nảy

bạn

nếu

ngốc

ngu

kỳ

cực

trò

là

sẽ

thế

vì

và

–

điện

truyền

Nước

3b)

cho bao cảnh xung quanh lẫn món đồ lót.

cả

sốc

gây

mùi

bốc

quả

hậu

những

với

kia…

nữa

quần

ra

làm

còn

chí

thậm

và

tiện”

trung

bom

“thả

sẽ

ta

người

là

kinh

thần

dây

các

và

bắp

cơ

các

với

đối

trò

ra

giật

điện

cú

một

của

nữa

phụ

ứng

hiệu

Một

ho.

hay

chuyện

một

là

điện

tích

vật

khỏi

ra

bắn

giật

bị

ta

người

việc

cái

Và

2b)

ng.

ờ

trư

i thị

t ra khỏ

gạ

bị

ã

u đ

bao lâ

ng

chẳ

ó đ

u

cầ

n

bà

i

loạ

và

ng,

ô a

củ

n

kiế

ý

ng

ứ

ng

ở

hư

ai

t

mộ

chả

là

c

tiế

ng

á Đ

n.

hơ

dễ

u

cầ

i đ

n

bạ

cho

p

giú

sẽ

y

nà

nh

chà

ng

chò

vụ

i

cá

ng,

rằ

nghĩ

mỘt lỜi cảnH Báo Quan trỌng!

Điện là thứ nguy hiểm! Dĩ nhiên bạn có

thể thực hiện theo các thí nghiệm trong

cuốn sách này, nhưng không bao giờ được

thực hiện chúng với điện từ ổ cắm trong

nhà. nó sẽ dẫn ngay đến hậu quả là một

chiếc quần trong bị ẩm hoặc thậm chí cả

cái chết! Bản thân bạn đã đủ năng lượng

rồi, cho nên cứ để yên những ổ cắm điện

trong nhà! (đề phòng trường hợp có ai đó

bị điện giật, bạn sẽ tìm thấy phương pháp cấp cứu ở trang 87).

Thế nhưng trước khi bạn thật sự xắn tay áo lao vào một thí nghiệm nào đó, hãy trả lời câu hỏi quan trọng và thú vị sau đây: Thứ gì trên thế giới này tạo nên điện? Câu trả lời có ở chương kế tiếp. Hãy lật trang!

https://thuviensach.vn

14

Bí mật tích điện

Được thôi, điện được làm từ thứ gì? Ai biết giơ tay lên nào…

Cái gì?

Sao kia?

Hé?

Tôi,

tôi

biết,

tôi

biết!

Cô giáo môn

Thầy dạy văn

Cô dạy sử

Thầy dạy vật lý

nghệ thuật

À ha, nhìn có vẻ như ông thầy Vật lý dạy môn Điện có câu trả lời đúng.

Khái niệm điện dùng để chỉ

một loạt các hiện tượng xuất

Đồ khoe mẽ

kiêu căng

Mọt sách

phát từ các vụ tích điện - dù

là dạng tĩnh hay dạng động

- và các trường bao quanh

chúng. người ta phân các

hiện tượng tích điện ra

thành tích điện dương và

tích điện âm.

Cám ơn thầy Điện rất nhiều, nhưng mà tôi hỏi thật nghe, có ai hiểu chút nào không?

Không ư? Thôi được, ta thử thêm lần nữa: Mọi thứ trong vũ trụ này được tạo bởi các thành phần nhỏ xíu - gọi là các nguyên tử - và trong đa phần trường https://thuviensach.vn

15

hợp thì mỗi nguyên tử được bao quanh bởi một đám mây tạo bởi những vảy vật chất còn nhỏ hơn nữa, gọi là các điện tử.

MộT NgUyêN TỬ

ĐượC HiểN THị

Với Độ pHÓNg

Đại MộT TriệU

LầN

MộT giọT NướC dãi Bị

VăNg rA kHi THầy ĐiệN

kể Về ĐiệN HọC (trong độ

ĐiệN TỬ

lớn thật)

Dòng điện trong ổ cắm của các bạn vậy là được tạo bởi các điện tử chuyển động, và hiệu ứng của dòng điện xuất phát từ lực của các điện tử này.

Ta hãy tưởng tượng một nguyên tử dưới dạng một gia đình...

lÀm quen với

gia ĐìnH nguYên tử

gia ĐìnH bảnH nHất trong toÀn bộ ngÀnH vật lý Mẹ nguyên tử

Các con điện tử

https://thuviensach.vn

16

Này, không được gọi tôi

xách mé như thế!

Mẹ nguyên tử là trung tâm của

gia đình - mọi thứ trong gia

đình đều xoay quanh bà. Các

nhà khoa học gọi bà là Nuclon

(hạt nhân nguyên tử)

Các con điện tử bay vòng

quanh bà mẹ của chúng.

Mỗi điện tử thường xuyên tỏa ra

Véo Véo

năng lượng trong dạng điện.

Vâng, lứa

tuổi chúng

nó thường

Véo Véo

thừa năng

lượng!

MộT LỜi NHậN xéT kHoA HọC NgắN gọN:

Cả hạt nhân nguyên tử cũng cung cấp điện. Để biết nhiều hơn về điểm này, bạn hãy đọc trang 26.

https://thuviensach.vn

17

Bạn đã biết chưa...?

Các điện tử bé thật là bé. Một điện tử bé chỉ bằng một phần mười ngàn so với hạt nhân nguyên tử. Dù bạn có xếp một ngàn tỷ nguyên tử cạnh nhau, thì vẫn chưa đủ để phủ

kín đầu một cây kim!

Em xếp các điện

tử không sát,

Marie. Thử lần

nữa đi!

Trò chơi với các con số

• Bạn có đèn pin không? Tốt lắm, hãy bật nó lên, bắt đầu đếm: 1,2,3...

• Nguồn điện yếu ớt từ cây đèn pin bạn cầm trên tay cần: 6.280.000.000.000.000.000 (6,28 tỷ tỷ) điện tử mỗi giây. Qua đó, có lẽ bạn sẽ có một sự tưởng tượng gần đúng về số lượng.

• Một ngày học ở trường kéo dài 23 400 giây đồng hồ - nếu không tin, cứ thử tự đếm mà xem! Để đếm đến một triệu, bạn phải đếm liền tù tì không nghỉ suốt mười ngày liền.

... tám trăm bảy mươi

hai ngàn ba trăm chín

mươi mốt...

• Nếu tiếp tục đếm 32 năm và 354 ngày nữa (đếm cả khi ăn, khi ngủ và khi ngồi trên toilett), cuối cùng bạn sẽ đếm được đến con số một tỷ

(nếu bạn chưa chết trước đó vì chán ngán trò đếm số).

https://thuviensach.vn

18

• Đếm như thế chưa thấy mỏi hay sao? Được lắm, vậy thì tiếp tục đi: để

đếm cho đủ số lượng điện tử lao vọt qua cây đèn pin yếu ớt của bạn chỉ

trong một giây, lẽ ra bạn phải bắt đầu đếm từ 4 600 triệu năm trước khi Trái đất xuất hiện!

Lời nhắn gửi người đọc...

Những gì mà chúng ta thường gọi “dòng điện” là một dòng sông của các điện tử chảy qua dây dẫn điện. Bạn có thể tưởng tượng việc bơi lội trong một dòng sông như thế sẽ cho cảm giác gì không? Sau đây là câu chuyện của một người đã thật sự làm điều đó: Andy Mann, một tay thợ thủ công rất có năng khiếu. Mọi chuyện bắt đầu khi Andy có cảm giác mỗi lúc một co nhỏ lại hơn và co nhỏ lại hơn…

ô, xin lỗi nghe! Tấm ảnh này

được chụp khi anh ta còn cực

nhỏ. Bạn xem trang bên sẽ

nhìn thấy rõ mặt anh ấy hơn.

CảNH Báo NgắN gọN

Sụyt! Thầy Điện mới đe sẽ bắt cả lớp viết một bài kiểm tra vật lý sau câu chuyện này đấy. Thế nên bạn tập trung theo dõi cho thật kỹ nhé!

https://thuviensach.vn

19

Sau đây là câu chuyện của tôi, và nguyên

tắc của tôi xưa nay là chỉ chịu làm việc

tôi là andy - nói cho khi

ch khách

ính xác hàng trả trước, hiểu chứ? tên

là andy mann.

ANdy MANN

Nhận sửa chữa các loại:

ống dẫn nước, tường và

các công việc thuộc lĩnh

vực điện tử.

Bạn cần một sự trợ giúp

nhanh chóng ư? Vậy thì

Andy là người đàn ông

thích hợp cho bạn. Anh

ta vui vẻ và tận tình nhận

mọi hợp đồng.

(Tel: 01201 5843673,

điện thoại cầm tay: 0912 387 690)

Quý vị có thể gọi đến bất cứ lúc nào, ngoại trừ các chương trình thể thao của đài truyền hình. À đúng, câu chuyện của tôi đây: nó bắt đầu khi bà giáo sư nổ Đùng Đoàng gọi điện cho tôi. Bà ấy nói đây chỉ là một chuyện sửa chữa vặt vãnh - nói rõ hơn là toilett của bà ấy bị tắc. thế nên tôi đã khá là ngạc nhiên khi nghe bà giáo sư nhắc tôi mặc quần áo bảo hộ

lao động. “thôi được”, tôi

nghĩ thầm, “những bồn cầu

bị tắc nhiều khi thối khủng

khiếp, nhắc mình thế nhiều

khi cũng có lý”.

https://thuviensach.vn

20

Ở đây có một nhầm lẫn nho

nhỏ. Khi Andy Mann xuất

hiện, tôi đã tưởng lầm anh

ấy là tiến sĩ Manning, một

người bạn đồng nghiệp đã

tuyên bố sẵn sàng giúp đỡ

tôi trong việc thử nghiệm bộ

máy phóng tia thu nhỏ.

tiến sĩ manning - làm gì có chuyện! Bà giáo sư đặt tôi đứng ngay xuống dưới một bộ máy. tôi vừa muốn nói cho bà ấy biết là đám dây nhợ ở đây sao trông rối rắm quá, chả giống một cái bàn cầu chút nào, thì bà giáo sư đã giật một cần gạt. thế rồi đột ngột tôi thấy bà ấy lớn lên và lớn hơn nữa- cả căn phòng xung quanh cũng thế. nhưng mà... sự thật thì chính tôi mới là kẻ mỗi lúc một nhỏ lại!

Cái gì?

Cái gì?

không!

ôi trời!

Cứu tôi với!

mặc dù trên danh thiếp có đề là tôi vui vẻ nhận mọi việc, nhưng ý tôi đâu có nói đến tất cả mọi việc trên đời này! nhưng thanh minh bây giờ cũng muộn rồi, tôi cứ mỗi lúc một nhỏ nữa, nhỏ nữa và cuối cùng bị hút vào một dây dẫn. “chuyện gì xảy ra ở đây thế?”, tôi tự hỏi.

https://thuviensach.vn

21

Cái máy thu nhỏ đó có một chỗ hỏng. Nhưng cho tới khi tôi tắt được bộ phận chiếu tia thì Andy đã nhỏ lại chỉ còn 0,000.000.025 mm, gần bằng độ lớn của một nguyên tử! Và mọi việc trầm trọng hơn nữa khi anh ta đã bị máy hút vào trong. Tình huống quả không khỏi có phần nguy hiểm.

nói thế mà nghe được sao, phải nói là nguy hiểm cùng cực mới đúng! thứ đầu tiên tôi nhìn thấy là những quả bóng kỳ quặc và nghĩ thầm: “trời ơi, bọn chúng nó là nguyên tử.”

Và xoay quanh những thứ kỳ cục đó là những vật còn nhỏ hơn nữa, mà chúng quay nhanh tới mức trông chúng như những đám sương mù. Sau này bà giáo sư có giải thích rằng, đó

là các điện tử. Bản thân dây dẫn điện

thì trông như một đường hầm khổng

lồ với các nguyên tử ở hai mép, và các

điện tử chảy qua giữa đường hầm. tôi

bị chúng nó kéo theo, như trong một dòng sông vậy. thế là tôi bơi giữa những hạt đậu trơn nhẩy, gắng sức để cứu mạng mình.

liệu lúc đó tôi có sợ không hả? Dĩ nhiên, sợ đến mức muốn làm bẩn quần kia. liệu mình có sống sót

mà thoát khỏi nơi này không? tôi

tự hỏi.

https://thuviensach.vn

22

là một thợ điện dạn dày kinh nghiệm, dĩ nhiên tôi biết là một dòng điện xuất hiện khi tất cả điện tử cùng chảy theo một hướng.

cũng may mà chúng chảy không quá nhanh, nếu không thì tôi đã bị chết đuối rồi, bị dìm ngập xuống hoặc là bị chết bằng một kiểu cách nào đó...

Đây là một bằng chứng thú vị, cho thấy các điện tử trong một dòng điện chuyển động rất chậm

- chỉ khoảng 0,1 mm mỗi giây đồng hồ. Trong khoảng thời gian đó, tôi gắng sức cứu mạng Andy. Tôi muốn giảm tia thu nhỏ xuống,

để anh ấy lại to ra. Để nhìn mọi

thứ rõ hơn, tôi bật đèn lên.

chà, các bạn ơi, thử đoán xem chuyện gì

xảy ra? Dây dẫn trở nên nhỏ hơn, tất cả

các điện tử chen chúc vào nhau, chuyển

động chậm hơn và bắt đầu cọ sát vào

các nguyên tử nằm bên rìa và - nói thật

đấy! - chúng cọ cả vào tôi. trời ạ, sao mà nóng đến thế! chà, ai cũng biết là chuyện cọ sát sẽ tạo ra nhiệt năng, ví như khi bạn cọ hai tay vào nhau chẳng hạn. thế nhưng khi ta nhỏ tí xíu và phải đứng giữa

cái vụ cọ sát đó, thì là một cảm

giác khác hẳn đó nghe...

Các

điện

tử

Các nguyên tử

https://thuviensach.vn

23

Đột ngột, tôi thấy bao quanh tôi không biết bao là chấm sáng. lúc đó tôi chợt hiểu ra: tôi đã sa vào phía trong một bóng đèn đang sáng!

Đúng thế, vào cái bóng đèn mà bà giáo sư vừa bật lên. thế nhưng tôi thấy tình cảnh của mình chẳng sáng sủa chút nào.

Làm sao mà tôi biết được là lúc đó Andy đã hạ

cánh vào trong bóng đèn. Các nhà khoa học chúng tôi gọi hiện tượng cọ sát mà Andy nói tới là “điện trở”, và các đốm sáng mà anh ấy nhìn thấy là “Photon”.

MộT pHoToN

ĐượC pHÓNg

To HÀNg TriệU

LầN

Khi các điện tử tìm cách nguội đi, chúng sẽ phát ra các Photon. Đối với Andy, chắc đó phải là một thí nghiệm khoa học cực kỳ thú vị...

làm gì có chuyện thú vị, thưa bà giáo sư - suýt chút nữa thì tôi đã bỏ

mạng! Bộ quần áo bảo hộ lao động của tôi muốn tan ra vì nóng, bản thân tôi cũng thế! cả người tôi hừng hực như nước sôi, và tôi đổ mồ hôi như

điên. “chà, andy, vậy là hết mạng cậu rồi”, tôi tự nhủ. “chắc mình không còn được xem trận chung kết của giải bóng đá này nữa!” chính lúc đó, điện thoại cầm tay của tôi

g!

đổ chuông. tôi chả muốn chuyện trò gì với ai, rEN

mặc dù vậy, tôi vẫn bật máy... ít nhất thì tôi cũng có thể nói lời từ biệt với thế giới.

https://thuviensach.vn

24

Khi nhìn lại tấm thiệp của Andy, tôi thấy anh ấy có điện thọai cầm tay. Vậy là tôi chọn số, và khi được biết anh ở trong bóng đèn, tôi hoảng hốt tắt nó ngay lập tức. Qua đó, các điện tử

ngưng không chảy nữa.

Đúng là vừa kịp! cái dây bắt đầu nguội xuống. nhưng tôi còn lâu mới thoát họa, đúng hơn là thoát ra khỏi đường dây. làm sao mà bà giáo sư

có thể đưa tôi ra khỏi chỗ này. liệu tôi có nhỏ như thế này mãi mãi?

làm sao tôi sống tiếp được? Không bao giờ tôi còn dám thò đầu ra ngoài nữa, bởi chỉ một con kiến thôi cũng đủ lớn để dẫm tôi chết bẹp!

Cứu với!

Vất vả ba tiếng đồng hồ liền, tôi mới dần từng bước từng bước phóng to được dây tóc của bóng đèn, và mỗi lần lại cắt ra phần dây có chứa Andy bên trong, cho tới

khi anh ấy thoát được

ra ngoài. Sau đó tôi mới

Tôi ở

trong

có thể đưa anh ấy quay

này!

trở lại độ lớn cũ. Dĩ

nhiên là anh ấy

rất cáu kỉnh...

https://thuviensach.vn

25

cáu kỉnh thôi hả? tôi muốn nổ tung ra vì thịnh nộ! Đầu tiên bà giáo sư để

cho tôi chờ muốn chết trong cái bóng đèn kia, rồi sau đó bà ấy làm tôi chỉ

cao lại như cũ mà thôi. tại sao không cho tôi cao mét tám? Đã từ lâu tôi muốn được là người cao lớn!

Này, sao chỉ

có thế thôi?

Bắt đầu

và to

hơn nữa!

To hơn

Và các bạn biết gì không? ngay sau đó bà ấy xoay sang nói về chuyện cái bàn cầu bị tắc. Suýt chút nữa thì tôi bị “cháy cầu chì”. rồi bà ấy sẽ mở

tròn mắt ra cho mà xem, khi nhận được tờ hóa đơn của tôi, nó sẽ hất bà ấy ngã lăn ra đất!

Dám cuộc là lúc đó bà giáo sư sẽ muốn thu mình lại nhỏ xíu?

Một lời nhắn nhủ ngắn gọn

Ta có một tin tốt lành đây! Chúng tôi đã khéo léo lừa và nhốt được thầy Điện vào trong tủ tường – và thế là bẻ gãy được đợt kiểm tra vật lý – thật là may!

BANg!

BANg!

Thả tôi ra!

Nhưng để phòng trường hợp thầy trốn được ra ngoài, sau đây là tờ giấy của thầy Điện với các câu trả lời cho bài kiểm tra vật lý.

https://thuviensach.vn

26

BÀi kiểM TrA Về ĐiệN HọC

Đáp áN

TÀi LiệU TUyệT MậT – không được

phép sa vào tay những kẻ học gạo.

Thầy Điện

Điện tử là những phần

vật chất nhanh như chớp,

chuyển động bao quanh

hạt nhân nguyên tử.

Một tên khác cho hạt nhân

nguyên tử là Nuclon.

Các điện tử (và cả

Nuclon) đều sản

sinh ra lực điện tử.

Một dòng điện xuất hiện khi

có nhiều điện tử bơi theo

cùng một hướng.

Các photon là các thành

phần năng lượng ánh

sáng nhỏ nhất mà điện tử

phát ra khi bị đốt nóng.

https://thuviensach.vn

27

Ta nói đến hiện tượng

điện trở khi các điện

Ấm sôi chưa?

tử trong một đường

dây dẫn điện cọ sát

vào các nguyên tử và giảm

tốc độ chuyển động. Người

ta áp dụng hiện tượng điện

trở để tạo ra độ nóng trong

các máy đun nước bằng điện,

trong các máy sấy tóc và

trong các lò, bếp điện.

Chưa, nó đang chơi trò cản trở dòng điện.

Một câu trả lời sành điệu

Bạn có thể nói gì nào…?

Em có thể nêu vài vật

dẫn tốt?

Thế này nhé, em chỉ biết người dẫn thôi. Ví dụ

như ông thầy dạy nhạc của bọn em. Thầy dẫn dắt dàn hợp xướng của toàn trường, nhưng mà thầy dẫn hơi chậm, trường em chẳng bao giờ giật giải thưởng nào về âm nhạc.

https://thuviensach.vn

28

ng.

ồ

ng đ

m bằ

c là

ợ ư

n đ

a phầ

n đ

iệ

n đ

dẫ

y

dâ

c

Cá

ng.

ớ

hư

i

mọ

n

lộ

bay

n

quyề

c ợ ư đ

mà

,

tử

n

nguyê

n

nhâ

t

hạ

o

và

chẽ

t

chặ

t

kế

i

nố

c ợ ư đ

ng

khô

ng

chú

a

củ

i

ngoà

a

phí

tử

n

iệ

đ

c

cá

i

bở

t,

tố

n

dẫ

t vậ

ng

nhữ

là i

loạ

Kim

ng.

dà

dễ

qua

y

chạ

n

iệ

đ

ng

dò

p

phé

cho

u

liệ

t

chấ

t

mộ

chỉ

ể đ

n

dẫ

t

vậ

m

niệ

i

khá

ng

dù

ta

i ờ

ngư

u,

â đ

ng

Khô

I:

LỜ

TRẢ

U

CÂ

Đọc tới đây thì chắc đã tới lúc bạn muốn đặt câu hỏi lắm rồi. Câu hỏi của bạn có thể là:

Câu hỏi hay

Nếu các điện tử

đấy!

nhỏ đến như thế,

thì làm sao người

ta có thể phát hiện

ra chúng?

Thế thì tại sao bạn không phát hiện ra chương sách sau đây? Lúc đó tự bạn sẽ hiểu…

https://thuviensach.vn

29

Những phát minh gây sốc

Điều đáng ngạc nhiên nhất trong các bộ môn khoa học tự nhiên là chuyện các nhà khoa học cứ bình thản nói tới những thành phần nhỏ tí xíu mà chưa một người nào nhìn thấy.

Ví dụ như não

bộ của một thầy

cô giáo hoặc là

các điện tử.

Cô giáo

Cả hai đều bé quá nên người ta không thể nhìn ra, kể cả khi sử dụng một chiếc kính hiển vi loại mạnh. Vậy thì làm sao có thể chứng minh được sự tồn tại của các điện tử? (Thí nghiệm chứng minh sự tồn tại não bộ của thầy cô giáo vẫn còn đang được tiếp tục thực hiện!) Đó là một câu chuyện hấp dẫn…

Ai là người đã

chứng minh được

sự tồn tại của

các điện tử?

Thề danh

dự, không

phải em

đâu ạ!

Hai bước ngoặt tHật sự lớn

Năm 1880, mặc dù các nhà nghiên cứu đã biết làm cách nào để tạo ra dòng điện và lưu trữ dòng điện (xem trang 54), nhưng họ không biết dòng điện được tạo từ những gì. Để giải đáp câu hỏi này, có không biết bao nhiêu nhà nghiên cứu trên toàn thế giới đã gây xôn xao dư luận bằng những thí nghiệm thú vị. Một trong số họ là nhà khoa học William Crookes. Năm 1880, ông đã chế ra một cỗ máy mới mẻ…

https://thuviensach.vn

30

ỐNG PHÓNG CA-TỐT

môi TrƯờNG HầU

miếNG mỏNG Kim Loại (Gọi Là

NHƯ CHâN KHôNG

ĐiệN CựC) TỏA rA mộT “TiA” Kỳ

(CHỉ CòN rấT íT

qUặC, Vô HìNH.

KHôNG KHí)

DòNG ĐiệN

Từ mộT Bộ

ỐNG THủy TiNH

PiN ĐƯợC

DẫN Vào

Đây.

ôNG WiLLiAm

CrooKes

ĐứA CoN

TiNH THầN

CủA Tôi!

HìNH CHữ

THậP BằNG

TroNG PHòNG TỐi,

THiếC.

TrêN NềN THủy

TiNH sẽ sáNG LêN

mộT VệT mờ mờ

màU xANH LụC.

LƯU Ý.. .

Có một người cùng tham gia cuộc đua phát hiện ra các điện tử

là nhà vật lý học người Đức Karl Ferdinand Braun (1850 – 1918).

Cũng trong năm 1880, Braun đã phát triển nên một cỗ máy rất giống cỗ máy của Crookes, làm hiện hình các chuyển động điện tử.

Việc ống phóng Ca-tốt của Braun nổi danh hơn nhiều so với ống Ca-tốt của Crookes có một phần nguyên nhân nằm trong bản thân William Crookes...

https://thuviensach.vn

31

Bạn có khả năng trở thành một nhà nghiên cứu?

Tại sao mảng sáng màu xanh lục kia xuất hiện?

a) Phần không khí còn lại cháy lên khi các điện tử chạy qua.

b) Ống thủy tinh tỏa sáng ở vị trí các điện tử đập vào.

c) Đây là một phản ứng hóa học giữa vật thể hình chữ thập làm bằng thiếc và phần không khí còn lại cùng các điện tử.

gồm các điện tử chảy ra từ bộ pin.

bao

điện

dòng

là

chính

kia

hình

vô

“tia”

là

gọi

cái

rằng,

biết

ta

chúng

nay

Ngày

sáng.

ánh

Photon

các

dạng

dưới

lượng

năng

ra

tỏa

tinh”

thủy

tử

“nguyên

các

khi

tới

cho

lên,

nóng

này

tử

nguyên

các

làm

sẽ

chúng

tinh,

thủy

tử

nguyên

các

vào

đập

từ

điện

các

Khi

b)

:

LỜI

TRẢ

CÂU

Dĩ nhiên thời đó Crookes cùng những đồng nghiệp của ông không biết điều này. Trong đoạn sau, bạn sẽ còn biết là Crookes đã gặp không ít khó khăn khi muốn khẳng định phát minh của ông trong hàng ngũ các bạn đồng nghiệp.

Vấn đề là, ngược lại với họ, Crookes lại tin vào ma. Sau đây là câu chuyện của ông…

Siêu sao nghiên cứu:

William Crookes (1832 - 1919) - Quốc tịch: Anh William Crookes là anh cả của một đàn 16 đứa con. (Bạn có muốn có tới 15

đứa em trai em gái luôn tìm cách phá hỏng đồ của bạn không?) mẹ đâu

Chắc lại

rồi?

đang sinh

em nữa

đấy.

Dĩ nhiên tình trạng này có thể đẩy một con người vào cảnh tuyệt vọng, điên khùng, và cũng có thể vì thế mà Crookes trở thành ông giáo dạy hóa. Thế

nhưng tới một lúc nào đó, ông được thừa kế một gia tài. (Mãi tới lúc này ông mới đủ tiền mua quà giáng sinh cho mọi thành viên trong gia đình.) https://thuviensach.vn

32

Vậy là ông bỏ nghề dạy học và tự tạo nên một phòng thí nghiệm hóa học để

thực hiện những thí nghiệm hấp dẫn.

Ai cha!

Tuyệt quá!

Cấm các em

vào đây!

Ngày đó, những thí nghiệm của ông đã gây sốc cho nhiều nhà nghiên cứu.

Có rất nhiều người tin rằng linh hồn của những người đã chết tiếp tục sống dưới dạng hồn ma, và các hồn ma có thể giao tiếp với người sống. Crookes quyết định nghiên cứu thật kỹ lưỡng chuyện này bằng phương pháp quan sát khoa học và tỉ mỉ.

Cuốn nhật ký tối mật

Của William Crookes

ngày 11 tháng 11 năm 1870

tối hôm nay tôi đã nhìn thấy con ma đầu tiên của mình. Đó là một người phụ nữ. Bằng giọng yếu ớt, cô ta nói: “tên tôi là katie, và tôi có một thông điệp dành cho anh...” rồi cô ấy biến mất. liệu tôi có còn gặp lại cô ấy không?

Phải chăng Crookes đã thật sự nhìn thấy một hồn ma? Cái trò nghiên cứu hồn ma này ít nhất cũng có tác dụng là khiến cho các bạn đồng nghiệp nghi ngờ cả những công trình nghiên cứu khác của ông. Đa phần các nhà khoa học không tin vào ma (tôi đoán rằng, có gặp ma thì họ cũng nhìn xuyên qua các đối tượng đó như chúng ta nhìn xuyên qua không khí). Nhìn chung, công trình nghiên cứu hồn ma của Crookes đã hủy hoại thanh danh nhà https://thuviensach.vn

33

khoa học đứng đắn, và máy phóng Ca-tốt kể từ đó được người ta gọi là ống phóng Ca-tốt của Braun.

Chỉ duy nhất có John Joseph Thomson (1856 – 1940), một giáo sư của trường đại học tổng hợp Cambridge, là chung thủy với Crookes. John Joseph là một người hậu đậu trong việc thực hiện thí nghiệm và có truyền thống hủy hoại các trang thiết bị trong phòng thí nghiệm. (Bạn cẩn thận đấy nghe! Không phải ai có thành tích làm nổ tung phòng thí nghiệm của trường học đều là thiên tài và sau này sẽ trở thành giáo sư…). Nhưng sau khi John Joseph được phong chức giáo sư thì ông may mắn có những người khác làm hộ ông những công việc thực tiễn.

Nằm trong nhà

thương, thưa ngài.

Jenkins

Chính ngài đã giật

đâu rồi?

cho anh ấy bay

tung lên vào cuối

tuần qua.

John Joseph Thomson muốn chứng minh rằng “chùm tia” mà Crookes đã nói tới được tạo bởi vô vàn những vẩy năng lượng nhỏ tí xíu. Ông đã nhắc lại thí nghiệm của Crookes và dùng một tảng nam châm để đổi hướng tia (trong ống Ca-tốt) nọ. Ông tính ra được là lực của từ trường phải mạnh đến mức nào mới đủ để khiến tia đi lệch hướng. Và cuối cùng thì ông kết luận chắc chắn: tia này thật sự được tạo bởi rất nhiều phần tử nhỏ. Thomson sau đó đã thực hiện những tính toán phức tạp hơn với khối lượng của các phần nho nhỏ này. Bạn cũng thử làm đi xem sao!

ô, liệu có thể

cho tôi một bài

tập khác được

không?

https://thuviensach.vn

34

Thomson tính ra mỗi phần tử nhỏ như thế sẽ chứa bao nhiêu năng lượng và nhận thấy con số này tương ứng với khối năng lượng của các nguyên tử

nhẹ nhất. Ngoài ra ông còn tìm ra rằng, mỗi một nguyên tử có chứa ít nhất là một vẩy năng lượng loại này. Dĩ nhiên những thành phần nhỏ đó chính là các điện tử.

Bạn đã biết chưa...?

Chính các điện tử tạo nên tính cứng của chất liệu. Lực điện của một điện tử này sẽ đẩy các điện tử khác. Các vật thể cứng được tạo bởi các nguyên tử và điện tử nằm sát bên nhau. Nếu bạn ấn vào chúng, chúng sẽ kháng cự lại, và vì vậy mà bạn có cảm giác là vật thể đó cứng. Bạn thử tưởng tượng xem: Nếu không có điện tử, chắc những chiếc ghế ngồi của chúng ta sẽ mềm như bánh bột sữa. Lúc đó bạn sẽ

trôi qua ghế, ngã xuống và đập thẳng đôi “bờ má tròn trịa” đáng quý của bạn xuống mặt đất!

Điện tử hả, ai mà

cần tới chúng?

Điện còn gây ra một loạt các sự kiện thú vị khác. Nó thậm chí khiến cho tóc bạn dựng đứng lên! Chi tiết về vụ này bạn sẽ biết ngay ở các trang sau.

Nhưng chúng tôi xin cảnh báo trước: đây là chuyện thú vị đến tóe lửa lách tách đấy!

ô, có lẽ tốt hơn

cả là ta nên đọc

tiếp thôi...

https://thuviensach.vn

35

Những hiện tượng dựng tóc gáy

Đã có bao giờ bạn được thưởng thức một cú điện giật nho nhỏ chưa, ví dụ khi bạn vuốt ve con mèo hoặc mặc vào người một chiếc áo len? Rồi ư? Xin chúc mừng! Vậy là bạn đã làm quen với tĩnh điện. Thật ra chữ “tĩnh” ở đây không được chính xác cho lắm. Chữ “tĩnh” bình thường có nghĩa là đứng yên…

một nhà khoa

học ở trạng

thái tĩnh.

Cứ nghe cái tên thì người ta dễ đoán rằng, các điện tử trong hiện tượng tĩnh điện sẽ nằm ì ra đó và đọc truyện tranh. Sai rồi! Mặc dù chúng không chảy theo cùng một hướng để tạo thành một dòng điện, nhưng chúng vẫn luôn luôn chuyển động. Kể cả ở hiện tượng tĩnh điện, các điện tử cũng bay qua không khí, tạo ra các tia lửa điện, giáng cho các nhà nghiên cứu những ngọn đòn nho nhỏ và làm cả những chuyện thú vị khác nữa.

Anh ấy đang

AH!

AUA!

nghiên cứu

hiện tượng tĩnh

điện đấy.

UFF!

iiiH!

AUT

WoW!

sCH!

Bạn tò mò rồi chứ hả?

Nhưng trước khi hiểu được bí mật của tĩnh điện, bạn phải cho chiếc máy tính trong não bộ của bạn làm quen với các điện tử và các hạt nhân nguyên https://thuviensach.vn

36

tử cùng những thứ lực mà chúng sản sinh ra. Nếu thực hiện thí nghiệm sau đây, chắc chắn bạn sẽ được giúp đỡ…

Hãy tự thí nghiệm... lực điện tác dụng ra sao Bạn cần: 2 thỏi nam châm.

Bây giờ bạn cần làm:

Giữ chúng lại gần nhau.

Chuyện gì xảy ra?

a) Hai thỏi nam châm đẩy nhau hoặc hút nhau tùy theo cách bạn giữ chúng.

b) Các thỏi nam châm luôn luôn hút nhau.

c) Người ta có thể đặt các thỏi nam châm chồng lên nhau, nhưng không cảm nhận lực giữa chúng.

Nhưng khi hai thỏi nam châm hút nhau, thì chúng lại cư xử như một điện của các điện tử khiến chúng đẩy lẫn nhau.

lực

34,

trang

nhớ

còn

vẫn

bạn

Chắc

tử.

điện

hai

như

giống

chúng

tượng

tưởng

thể

có

bạn

nhau,

đẩy

châm

nam

mẩu

hai

Khi

a)

:

LỜI

TRẢ

ÂU

C

ê, cút đi!

tử và một hạt nhân nguyên tử. Lực nằm bên trong chúng hút lẫn nhau! (Nói cho chính xác ra thì đây là một phản ứng rất phức tạp giữa hai lực, và…

không, chuyện này không quan trọng đối với chúng ta.) https://thuviensach.vn

37

Lại đây nào, bé cưng!

lời nhận xét khoa họC

1. Các lực giữa hạt nhân nguyên tử và điện tử gìn giữ cho nguyên tử không bị

“bung” ra. nói cho chính xác: các lực trong hạt nhân nguyên tử được tạo bởi những thành phần rất nhỏ có tên là Proton.

2. kể cả thứ lực mà chúng ta gọi là từ tính cũng được gây ra bởi các điện tử.

nếu không tin, bạn hãy đọc trang 111.

Những câu đối đáp thông minh

Hai nhà khoa học nói chuyện với nhau…

Tôi đang

Ngược lại,

tích âm

tôi tích

dương

Đây là lối tư duy lạc quan hay bi quan, hay là cái gì vậy?

https://thuviensach.vn

38

này được sử dụng nhiều trong các trang tới đây.

niệm

khái

hai

thấy

khi

nhiên

ngạc

không

sẽ

bạn

chắn

Chắc

dương.

tích

điện

là

tử

nguyên

nhân

hạt

một

của

điện

lượng

năng

và

âm,

tích

điện

là

tử

điện

một

của

điện

lượng

năng

gọi

học

khoa

nhà

các

lầm,

hiểu

tránh

Để

mình.

của

nghiệm

thí

các

về

nói

đang

họ

Không,

:

LỜI

TRẢ

ÂU

C

Và bây giờ thì gia đình nguyên tử sẽ chỉ cho chúng ta biết họ tạo nên tĩnh điện ra sao…

NGU

ìNH

yêN TỬ

GiA Đ

TroNG qUá TrìNH TíCH ĐiệN

Cuộc phiêu lưu bắt đầu với một nhà

khoa học, người quyết tâm tạo nên

hiện tượng tĩnh điện.

Người ta dùng... một quả

bóng bay và một con mèo.

1. Người ta cọ sát quả bóng bay ít nhất 10 lần vào bộ lông của con mèo.

Ai cha,

cảm giác

dễ chịu

đấy!

https://thuviensach.vn

39

2. Gia đình nguyên tử sống trong lông mèo.

Hay quá, cuối

cùng thì cũng có

thứ khác, ngoài

món bọ chét!

Các nguyên tử từ quả bóng bay trong quá trình cọ sát đã lấy thêm điện tử từ

các nguyên tử trong lông mèo. Sau đây là một tranh cận cảnh…

Bóng bay

Có chuyện

Các điện

gì thế không

biết?

tử tích

điện âm

Con bọ

chét

Con mèo

3. Các điện tử nhảy lên bề mặt của quả bóng bay. Điều đó có nghĩa là quả

bóng bay bây giờ được tích điện âm.

Cứu với, tại sao

hôm nay tôi lại

gần thế giới âm

thế này?

https://thuviensach.vn

40

4. Cú tích điện âm khổng lồ với số lượng lớn các điện tử dẫn tới một lực, lực này tìm cách hút cả các nguyên tử từ lông mèo.

sang đây chơi cho vui!

5. Các nguyên tử từ lông mèo bây giờ thiếu điện tử, và chúng được tích điện dương. Thế là chúng cùng nhau tìm cách kiếm lại chỗ điện tử bị mất.

Ta phải suy nghĩ sao

Nhanh lên, ta dồn sức

cho dương bản!

gọi chúng trở lại!

6. Những cái lông của con mèo dựng đứng lên, bởi lực dương của các nguyên tử chỉ về hướng quả bóng bay.

Trời ạ!

Trở lại đây ngay lập tức!

https://thuviensach.vn

41

7. Ngay khi bạn đưa quả bóng bay lại gần lông mèo, những điện tử vừa chạy trốn bây giờ sẽ bị các nguyên tử hút trở lại. Lúc này, bạn có thể nghe tiếng lách tách khe khẽ.

Chào mừng quay trở lại nhà!

Bạn đã biết chưa...?

Một người Hy Lạp cổ xưa là học giả Thales von Milet (624 – 545

trước công nguyên) đã tạo nên hiện tượng tĩnh điện bằng cách cọ một thanh hổ phách (một dạng nhựa thông hóa đá) vào một miếng lông thú cũ. Sau đó, ông có thể dùng thanh hổ phách đó hút lông chim.

Hồi còn sống, cứ

mỗi lần được mình

vuốt ve là nó lại gừ

gừ thích thú.

Hổ phách

một miếng

Vuốt vuốt!

lông cũ

Chà, nếu chuyện này đã làm tóe lên vài tia lửa quan tâm trong bạn, thì có lẽ thích thú nhất là bạn tự mình nhắc lại thí nghiệm trên.

(Nhưng nhẹ nhàng thôi, đừng lột da sống con mèo đấy!) Bạn cũng có thể thử với thí nghiệm sau đây…

https://thuviensach.vn

42

Hãy tự thí nghiệm... làm cách nào để di chuyển những miếng giấy ni-lon bọc đồ ăn

Bạn cần:

• 2 dải ni-lon bọc đồ ăn (chưa sử dụng) có kích cỡ 10cm x 2cm.

• 1 cái lược sạch và khô.

• 1 miếng dán Powerstrip hay băng keo.

• Vài sợi tóc sạch – có thể tìm được vài sợi trên đầu bạn chăng. (Nếu không, hãy đi xin con mèo).

Không

cho

Bây giờ bạn cần làm:

1. Cầm trong mỗi tay một dải giấy Folie, đưa chúng lại gần nhau. Chuyện gì xảy ra?

2. Dán một dải giấy Folie vào một mép bàn sao cho nó thòng xuống dưới.

Bây giờ bạn dùng lược chải vào tóc bốn lần thật nhanh và thật mạnh rồi đưa phần răng lược lại gần dải giấy Folie, lại gần thôi, đừng chạm vào tờ giấy nhé. Bạn nhìn thấy điều gì?

https://thuviensach.vn

43

Chuyện gì xảy ra?

a) Cả hai dải giấy hút nhau, nhưng bọn này đẩy cây lược.

b) Cả hai dải giấy không chạm vào nhau, nhưng lược hút giấy Folie.

c) Giữa dải giấy Folie và lược tóe ra một tia lửa nhỏ, nhưng hiện tượng này không xảy ra khi ta đưa hai dải giấy Folie lại gần nhau.

y Folie.

a giấ

ng củ

ơ

n dư

iệ

đ

ch

tí c ợ ư đ tử

n

nguyê

c

cá

t

hú

sẽ

m)

â c

(lự

nó

a

củ

c

lự và

n,

bạ

c

tó từ tử

n

iệ

đ

số

t

mộ

t

mấ

t

hú

ã đ c ợ

lư

i

Cá

ra.

nhau

xa

né

y

giấ

i

dả

hai

mà

thế

vì và

u,

â đ

nhau

gì

a ư

ng

chẳ

ng

cũ

ng

ơ

dư

n

iệ

đ

ch

tí t

vậ

hai

,

thế

ng

ú

Đ

nhau?

n

lẫ

y ẩ đ

sẽ

m

â n

iệ

đ

ch

tí t

vậ

hai

ng

rằ

nhớ

n

cò

n

Bạ

ng.

ơ

dư

n

iệ

đ

ch

tí c ợ ư đ

Folie

y

giấ

mà

thế

. Vì

n tử

iệ

u đ

y Folie thiế

a giấ

củ

n tử

c nguyê

: b) Cá

I

LỜ

TRẢ

U

Â

C

siÊU tĨnH ĐiỆn

Tĩnh điện là một hiện tượng cực kỳ có ích. Bạn có biết rằng, các bộ máy photocopy làm việc theo nguyên tắc tĩnh điện?

Chuyện đó xảy ra như sau…

1. Một nguồn sáng chiếu vào một tấm hình mà người ta muốn sao chép, ném hình này xuống một mặt gương và qua một thấu kính, chuyển nó đến một trục tròn bằng thép. Bạn hiểu cả chứ?

Nguồn sáng

Ảnh cần

sao chép

Thấu kính

Trục bằng thép

Gương

https://thuviensach.vn

44

2. Chiếc trục bằng kim loại được phủ một hợp chất gọi là Selen, chất này sẽ

“nộp” ra các điện tử một khi nó bị ánh sáng rọi vào.

Chào

nghe,

tôi biến

đây

Nguồn sáng

s e L e N

3. Điều này dẫn đến kết quả là những vị trí trên trục thép nhận được nhiều ánh sáng nhất (tức là những vị trí sáng nhất trên bức tranh gốc), sẽ bị

mất nhiều điện tử tích điện âm hơn và qua đó sẽ trở nên tích điện dương.

Cha, thế đấy, người thân quen với ánh sáng nhiều sẽ là người có suy nghĩ dương bản!

ánh sáng

Chỗ này

sáng quá

không chịu

được!

Hình ảnh được

chiếu lên trục bằng

thép

Trục bằng thép

4. Những hạt mực được tích điện dương rơi phủ xuống trục thép và bám lại ở những vị trí vẫn còn được tích điện âm (tức là ở các điểm tối trên ảnh gốc). (Bạn còn hiểu chứ hả?)

Này, tôi

Đừng lo, cứ

sợ tối

bám chặt

lắm

vào tôi!

https://thuviensach.vn

45

5. Bây giờ có một tờ giấy được quấn quanh trục quay, và những hạt mực dán chặt vào giấy, thế là bạn có một bản sao của tấm ảnh cũ.

Bản sao chép

Tôi cần

thêm 300

Bạn còn tỉnh

bản sao

táo không

đấy?

Giấy

6. Qua việc bị đốt nóng, các hạt mực mềm ra và dán chặt vào tờ giấy.

7. Vậy là xong, bạn có một bản sao chép hoàn hảo.

Bạn đã biết chưa...?

Người phát minh ra chiếc máy photocopy là anh chàng người Mỹ

Chester Carlson (1906 – 1968). Năm 1938, ông đã thực hiện các bản sao chép đầu tiên của mình với những hạt giống rêu nhỏ li ti được tích điện.

Thật là một cảm giác hay ho! Sau đó ông đã làm việc suốt bốn năm trời với rất nhiều hóa chất bốc mùi khó ngửi, và chắc là cái phòng thí nghiệm của ông phải thối lắm. Vì thế mà quan hệ vợ chồng của ông tan vỡ, người phụ tá bỏ việc và không biết bao nhiêu hãng đã từ chối không hỗ trợ cho công cuộc nghiên cứu của ông. Nhưng sau một quá trình cải thiện kéo dài suốt 20 năm trời, chiếc máy photocopy của ông cuối cùng đã khẳng định được vị trí trên thị trường và Chester trở thành nhà triệu phú.

... đồng đôla đó

Toàn bộ câu chuyện

đã được ông sao

bắt đầu với một đồng

chép thành ba

đôla duy nhất...

triệu bản!

https://thuviensach.vn

46

Thế nhưng phát minh của Chester sẽ không thể ra đời nếu không có những công việc nghiên cứu của các nhà khoa học đi trước, những người đã nghiên cứu bản chất tĩnh điện. Bạn có biết, một số thí nghiệm gây sốc theo hướng này đã được thực hiện bởi một người tên là Stephen Gray (1666 – 1736)? Và bạn có tưởng tượng được rằng, người đàn ông này đã thực hiện tất cả các thí nghiệm đó trên thân thể của những em bé yếu ớt? Sau đây là toàn bộ

câu chuyện gây sốc…

MỘt cÂU cHUYỆn gÂY sỐc

London, 1730

- Em mới đến đây hả? - Joe hỏi.

Cô bé gầy gò có gương mặt lem luốc gật đầu.

- Và vì vậy mà em cứ chạy theo anh?

Cô bé ngượng ngùng gật đầu.

Joe cắn cắn môi dưới và suy nghĩ thật căng thẳng. Cậu không thích chuyện bị cô bé bám theo cả ngày như một cái đuôi, nhưng cậu cũng thấy thương cô bé chưa quen được với cuộc sống trong trại mồ côi.

Cả hai cùng khoanh chân ngồi thẳng xuống nền phòng đầy bụi, và cậu con trai lớn tuổi hỏi tên cô bé.

- Hannah, - cô bé rụt rè thì thầm.

- Thôi được, Hannah, anh có thể nói cho em nghe điều này: sống ở đây không tệ lắm đâu. Nếu em muốn, anh sẽ kể cho em nghe một câu chuyện.

Hồi hộp, cô bé cúi người về phía trước.

https://thuviensach.vn

47

- Một câu chuyện có thật chứ?

- Đúng thế, - Joe trả lời. - Em biết

không, anh đã có lần làm việc cho một

nhà khoa học. Ông ấy đã tiến hành thí

nghiệm lên chính anh!

- Cái gì kia ạ? Một thí nghiệm thật

sự? - Hannah ngạc nhiên hỏi.

- Thôi nào, đừng ngắt lời anh như

thế, rồi em sẽ được biết tất cả. Một ngày kia, có một lão già kỳ quặc bước vào trại mồ côi và hỏi xem có đứa bé nào sẵn lòng

cho ông ta làm thí nghiệm. Ông ta béo,

giàu có và tên là Gray, Stephen Gray.

Bà quản giáo đã tóm lấy anh và dẫn đến nhà ông Gray. Ông ấy có một ngôi nhà rất sang trọng, sàn nhà bằng gỗ, chỗ nào cũng được đánh bóng lộn, rèm cửa thật dày và đồ ăn bằng bạc trên bàn. Và em biết gì không? Ông Gray cho dọn lên cho anh một bữa ăn thịnh soạn, đầy đủ mọi thứ sang trọng, bởi vì theo như ông ấy nói: Trông anh có vẻ đói khát! Bữa ăn hôm đó có thịt rán với nước sốt hành và bánh bột khoai tây, sau đó có tới ba bát bánh bột sữa.

Anh đã ăn ngốn ngấu, cho đến suýt chút nữa là vỡ bụng.

Joe nhìn vào mặt Hannah, nhìn thấy rõ là cô bé đang nuốt nước bọt.

- Em cũng muốn làm việc cho ông Gray! - Cô bé hào hứng kêu lên.

https://thuviensach.vn

48

Rồi sau đó bà quản gia của ông Gray bước vào. Đó là một bà già dữ tợn, bà Salter. Bà ấy bảo: “Nếu thằng bé cứ ăn mãi thì dây buộc sẽ bị đứt đấy”. Dây ư? , anh nghĩ thầm và bắt đầu thấy sợ. Chả lẽ ông này cho trói mình lại rồi giết chết? Liệu ông ấy có băm nhỏ anh ra rồi ăn thịt không?

Chắc ông Gray đã nhận thấy nỗi sợ hãi của anh, ông ấy giơ tay vuốt tóc anh và nói:

- Đừng sợ, Joseph, không đau lắm đâu.

- Sao? Sau đó có đau không? - Hannah lo lắng hỏi.

- Ừ thì, - Joe dũng cảm nói tiếp. - Anh vẫn còn sống như em thấy đấy.

Ông Gray sau đó dẫn anh sang phòng bên, mọi thứ lạ lẫm đến mức mắt anh suýt chút nữa lòi ra khỏi tròng. Cả phòng để đầy những máy móc khoa học: Các bình thủy tinh, các quả cầu bằng thép, các ống xi-lanh và kính viễn vọng. Không biết chúng dùng để làm gì nhỉ?

Ông Gray cầm lên một chiếc kính viễn vọng. - Ngày trước ta là một nhà thiên văn, thế nhưng cái trò cúi lom khom cả ngày đã làm hỏng lưng ta. Bây giờ

ta nghiên cứu điện.

- Điện là gì vậy? - Anh hỏi và ông Gray kể cho anh nghe về những cái lực kỳ lạ đó. Bây giờ em đừng hỏi anh. Khó quá, anh đâu có hiểu gì.

- “Chuyện đó có liên quan gì đến những quả cầu bằng thép không?”. Sau khi nghe xong, anh đưa ra một câu hỏi với vẻ ngu ngốc.

https://thuviensach.vn

49

- Có, một chuyện thú vị, - ông Gray trả lời. - Ta có thể chứng minh là chuyện quả cầu đặc hay rỗng không thành vấn đề – nó sẽ trữ cùng một lượng tĩnh điện, chắc là nó trữ trên bề mặt. Ít nhất thì ta cũng đã tìm ra được cách làm cho vật này nhiễm điện, và đó chính là nội dung thí nghiệm của chúng ta.

Ông ấy gật đầu với bà Salter, bà này nhanh như chớp quấn những dải lụa trói ngang vai, chân và bụng anh. Vì hoàn toàn bất ngờ, nên khi bị hai người kéo bổng lên không khí, anh đã la hét dữ dội, và cứ sợ là toàn bộ bữa ăn ngon lành đó sẽ lại thốc tháo trôi ra ngoài.

Ông Gray đặt một ngón tay lên môi. - Đừng có la hét, Joseph, chúng ta chỉ muốn làm cháu nhiễm điện thôi.

- Nhưng cháu không muốn nhiễm điện! - Anh la lên.

Ông Gray nhăn trán. - Chuyện này xảy ra là nhằm phục vụ cho khoa học, Joseph. Mà ngoài ra, sau đó ta sẽ cho cháu một đồng 6 xu.

Cái này khiến anh rất vui. Có khi ông ấy trả một Penny thôi, anh cũng đã thuận làm rồi.

Sau đó anh có cảm giác như mình đang bơi – nói đúng hơn là bay, bởi anh bị treo lơ lửng trong không khí với hai cánh tay duỗi thẳng ra. Bà Salter dùng một thanh thủy tinh cọ thật mạnh vào quần áo của anh – trời ơi, bà ấy mới khỏe làm sao! Trong thời gian đó, ông Gray phủ vài mẩu giấy nhỏ lên ba tấm thép gắn dưới nền đất, ngay phía dưới anh.

https://thuviensach.vn

50

- Đúng thế, Joseph, - ông nói, - bây giờ cháu dang rộng hai tay ra và tìm cách nhặt những miếng giấy này lên.

- Làm sao cháu làm được! - Anh gầm lên. Cánh tay anh quá ngắn, anh biết rõ như vậy. Nhưng để cho ông ấy thấy, anh vẫn gắng sức thử làm. Thế

rồi xảy ra một chuyện nực cười: những mảnh giấy đó bay về phía anh, bay thẳng vào những ngón tay. Trông chúng như những vụn giấy hoa mà người ta thường tung lên trời trong đám cưới.

- Tuyệt lắm! - Ông Gray kêu lên và hài lòng vỗ tay vào nhau. Anh hãnh diện đến mức hơi cúi người xuống, mặc dù đang bị treo lơ lửng giữa không khí.

- Bây giờ cháu xuống được chưa? - Anh hỏi. Ông Gray gật đầu và bà quản gia bắt đầu cởi dây trói cho anh. Đột ngột, có một tiếng “Click” vang lên và anh thấy đau nhói lên. Đau thật đấy!

- Ai cha, - ông Gray nói, - chắc cháu vừa bị điện giật, nhưng mà không sao, đồng 6 xu của cháu đây.

- Chả lẽ anh đã nhận được một đồng 6 xu thật? - Hannah hỏi với hai con mắt sáng lóa.

- Đúng, - Joe hãnh diện trả lời.

- Chỗ đấy là rất nhiều tiền đấy, - Hannah trầm ngâm nói. - Em chưa bao giờ nhận được nhiều tiền như thế. Cho em xem nó một chút được không?

Joe rút từ túi quần ra một đồng tiền óng ánh, và cô bé chìa tay về phía cậu.

- Ai đau! - Cô bé hoảng hốt kêu lên. - Anh vừa đâm em!

- Đâu có, - cậu bé nhún vai trả lời. - Chỉ là một cú điện giật nhỏ thôi.

https://thuviensach.vn

51

Hãy tự thử nghiệm...

Joseph đã nhặt những mẩu giấy đó ra sao Bạn cần:

• Một khúc nhựa khô (thay cho Joseph)

• Một chiếc áo len hoặc một cặp tất dài bằng ni-lon

• Vài mảnh giấy vụn (những mảnh giấy nhỏ lấy ra từ cái đục lỗ văn phòng là lý tưởng nhất).

Bây giờ bạn cần làm:

1. Dùng khúc nhựa khô cọ vài lần lên áo len hoặc tất.

2. Sau đó đưa thanh nhựa khô lại gần những mẩu giấy nhỏ.

Chuyện gì sẽ xảy ra?

a) Những mẩu giấy tự động nhảy lên bám vào thanh nhựa khô.

b) Bạn phải chịu một cú điện giật nho nhỏ.

c) Những mẩu giấy hút thanh nhựa khô về phía chúng.

ện giật.

điện tử từ da của bà nhảy sang người Joe và vì vậy mà cậu bị đi các

cậu,

phải

chạm

Salter

bà

Khi

giấy).

mẩu

các

thân

bản

hút

là

(tức

nhỏ

giấy

mẩu

các

trong

tử

điện

các

hút

đã

Joe

mà

thế

Vì

dương.

điện

tích

được

bé

cậu

đó

qua

bé,

cậu

da

làn

và

áo

quần

khỏi

ra

tử

điện

các

hút

đã

Joe

người

vào

cọ

để

dùng

ta

người

mà

tinh

thủy

Thanh

a)

:

LỜI

TRẢ

ÂU

C

Các mẩu giấy tích

điện âm

Vật tích

điện dương

https://thuviensach.vn

52

À mà này, Hannah không phải bị điện giật vì Joe vẫn còn nhiễm điện đâu.

Nhiều khi người ta tích điện một cách vô ý thức, ví dụ như khi bước trên một tấm thảm. Vì thế mà nhiều lúc bạn cũng bị điện giật chút chút khi chạm vào người khác.

Tôi bị điện giật!

Bạn đã biết chưa...?

Gray đâu chỉ làm một cậu bé nhiễm điện. Ông còn tìm ra rằng, người ta có thể tích điện cho tóc, lông chim và những bộ lòng bò được mạ vàng. (Làm ơn đừng hỏi tôi, ông ấy làm cách nào để mạ vàng cho lòng bò!)

sáu xu thôi ấy hả? Trò này không rẻ thế đâu, anh bạn!

Ông ấy cũng nghiên cứu nhiều vật dẫn khác nhau nữa (Nếu bạn không còn nhớ vật dẫn là gì, hãy ngay lập tức quay trở lại trang 28!) cHUYỆn gÌ ĐÃ XẢY Ra saU ĐÓ?

Năm 1732, có một người Pháp là Charles Dufay (1698 – 1739) đã dũng cảm https://thuviensach.vn

53

nhắc lại thí nghiệm của Gray bằng bản thân mình. Sau đó, khi anh trợ lý Sam chạm vào người ông, Dufay đã bị điện giật đến mức áo Gi-lê của ông cháy thành than.

Ai cha!

s i i í t!

ô xin lỗi!

Nhà khoa học thấy thí nghiệm này của ông thật hấp dẫn (hay nói cho đúng hơn là bị điện hút? Haha…) và đã nhắc lại thí nghiệm này một lần nữa trong bóng tối, để có thể nhìn thấy những tia lửa do tĩnh điện tạo nên.

A! ái!

Hay quá

- Lần

nữa đi

sam!

Thí nghiệm của Dufay chứng minh rằng, mọi thứ đều có thể được tích điện qua cọ sát – chỉ trừ các chất lỏng, kim loại và các tảng thịt. Nhưng Dufay không biết điều sau đây: đó là những vật dẫn tốt, và vì thế mà điện tử dễ

dàng lao xuyên qua chúng, thay vì lười biếng ngồi lại một chỗ và tạo nên hiện tượng tích điện âm.

Chỉ trong vài năm, các nhà nghiên cứu đã phát triển nên những cỗ máy thiên tài tạo nên hiện tượng tĩnh điện và có thể lưu trữ điện cho các thí nghiệm sau đó. (Thuở ấy thế giới chưa có ổ cắm.) Bạn muốn có một cỗ

máy như thế? Vậy thì đầu tiên bạn phải hứa với tôi là sẽ không bao giờ

giật điện ai, kể cả các thầy cô giáo môn vật lý, được không?

https://thuviensach.vn

54

lời ChÀo hÀnG GÂY sốC

Hãy gây bất ngờ cho bạn bè và gây sốc cho những kẻ

thù của bạn bằng những chiếc máy phát tĩnh điện thiên tài không thể nào tin nổi sau đây của hãng Giật và Sốc!

quả cầu kim loại

CÁi Chai siÊu GiỎi!

xích bằng

là phát minh của nhà vật

kim loại

lý người hà lan Pieter van

musschenbroek (1692-

Bình thủy

1761), cái chai trông rất

Tĩnh điện chảy

tinh có

qua xích vào

đẹp đẽ này có tác dụng chứa nước

trong chai và

lưu trữ tĩnh điện.

không thể

thoát ra

một tấm ảnh x-quang

lời CẢnh BÁo VỀ an toÀn!

của phía bên trong

những ai chạm vào quả cầu

chai thủy tinh. Kể cả

bằng kim loại phía trên chai,

phía trong lẫn phía

sẽ bị giật một cú đau ra trò.

ngoài chai đều được

phủ một lớp kim loại.

Chính trợ lý của musschen-

Bạn nói

broek đã phát hiện ra điều này,

tôi sờ

dĩ nhiên là hoàn toàn tình cờ

vào đây

sao... ái

thôi! ai đau!

đau!

https://thuviensach.vn

55

nGẠC nhiÊn VỚi BỘ mÁY

Của Wimshurst

Được gọi theo tên người đã phát minh ra nó là James Wimshurst (1832 - 1903), chiếc máy ảo thuật này tạo ra tĩnh điện, chừng nào quả cầu bằng thủy tinh và miếng sắt cọ vào nhau.

2. Các miếng kim loại

4. Những tia lửa kỳ

thu thập điện tích xuất

lạ nhảy nhót giữa

hiện qua hiện tượng

hai quả cầu bằng

xoay bánh xe.

đồng thau!

Nhà nghiên cứu

J. Wimshurst

Tay quay

xin đảm bảo sẽ

hoàn lại tiền,

1. Khi người ta quay

nếu cỗ máy

3. Điện tích chảy

tay quay này, sẽ tạo

không hoạt

vào chiếc chai

ra hiện tượng tích

động.

Leiden, nơi chúng

được lưu trữ.

điện.

https://thuviensach.vn

56

Máy phát điện Van-de-Graaff này sẽ mang lại BẠN MUỐN MỘT

không khí tưng bừng nhộn nhịp trong mọi mái CỖ MÁY LỚN HƠN

nhà! Được đặt tên theo người đã phát minh ra CHĂNG?

nó là nhà nghiên cứu người Mỹ Robert Van de Graaff (1901-1967), máy này có khả năng tạo nên điện thế tới cả triệu volt*, thật là hấp dẫn, với những tiếng rít đầy ghê rợn.

4. Hiện tượng tích

3. Các nguyên tử tích

điện dương khổng lồ

điện dương trên băng

- tới hàng ngàn volt

sẽ hút các điện tử tích

- tụ tập trên bề mặt

điện âm từ quả cầu

quả cầu.

bằng thép.

1. Nguồn điện thế

2. Miếng băng chạy

trên trục sẽ bị điện thế

khiến cho tích điện

dương.

Một lời cảnh báo

nghiêM chỉnh!

Khung nhìn X quang

Hãy chú ý luôn đứng trên

HãY Tự TẠo Ra

một lớp chiếu bằng cao

su, để không có dòng

NHữNG Tia séT Của MìNH!

điện nào chạy qua người.

Bạn chỉ cần đưa một thanh kim loại lại

Nếu không, bạn sẽ thành

gần quả cầu thôi - thế là chuyện đó xảy

người của thế giới bên

ra! Nếu chạm vào quả cầu, tóc tai trên

kia!

đầu bạn sẽ dựng đứng lên đấy.

(*) Chú thích: * Volt: đơn vị đo điện thế (xem trang 105) À mà xin nói thêm đôi chút về các tia sét: Bạn có biết sấm sét cũng là một dạng tĩnh điện không? Nếu ngỡ ngàng trước sự thật này như người bị sét đánh, thì bạn nhất quyết phải đọc chương sách sau đây bằng mọi giá. Nó sẽ

làm bạn té ngửa vì ngạc nhiên đấy!

https://thuviensach.vn

57

Những tia sét giết chóc

Một trò đùa nho nhỏ cho thầy giáo trong giờ nghỉ

Với câu hỏi ngoắt ngoéo sau đây, bạn có thể đẩy ông thầy vật lý của bạn vào trạng thái ngượng ngùng…

Thưa thầy,

làm thế nào

để nước bắt

lửa?

Phòng

giáo viên

Mách bảo: Nó có liên quan chút đỉnh đến tĩnh điện.

có thể bay tung lên không khí!

chứa

bồn

cả

và

cháy,

bốc

thể

có

này

dầu

hơi

đám

thì

dầu,

hơi

còn

vẫn

đó

lúc

chứa

bồn

trong

Nếu

chớp.

tia

những

thành

phóng

nó

và

điện,

tĩnh

hiện

xuất

đó

Qua

nhau.

vào

cọ

sẽ

nước

tử

nguyên

các

cao,

suất

áp

nước

đựng

vòi

những

bằng

dầu

đựng

bình

các

rửa

ta

người

Khi

lời:

trả

Câu

thế nhưng làm sao mà những giọt nước khi trời mưa giông lại có thể tạo ra sét? Bạn cứ đọc tiếp đi, óc não bạn sẽ sáng bừng ngay thôi!

Lệnh truy nã: Sét

Cọ sát

Các dữ liệu căn bản:

1. Khi gió thổi mạnh vào một đám

mây lúc trời mưa giông, nó sẽ

gây nên hiện tượng các giọt nước

NướC

đá

và các tinh thể đá cọ vào nhau.

https://thuviensach.vn

58

VÚT ! VÚT !

2. Các tinh thể đá sẽ truyền

điện tử sang cho các

nguyên tử nước và dịch

chuyển lên trên.

Các giọt nước được tích điện âm.

3. Các giọt nước tới một lúc nào đó sẽ rơi xuống (đúng thế, thành các giọt nước mưa), khiến

cho phần mây bên trên thiếu

Dương

điện tử nên trở thành tích

điện dương, còn phần

dưới tích điện âm.

Âm

Cứu!

SấM!

4. Lượng điện tích âm khổng lồ ở phần dưới của đám mây tạo nên một trường điện từ khổng lồ, đẩy cho những điện tử dưới mặt đất dịch chuyển đi chỗ khác.

Chỉ còn lại các nguyên tử tích điện dương.

https://thuviensach.vn

59

Các chi tiết gây sốc

1. Một tia sét phóng với tốc độ 1600 km/s qua không trung.

2. Một tia sét có thể phóng

điện nội trong một đám

mây duy nhất. Lúc đó

người ta nói đến hiện tượng

“chớp lóe”.

3. Tia sét có thể phóng xuống

mặt đất mà cũng có

thể xuất phát từ những

nguyên tử tích điện

dương dưới mặt đất

phóng lên trên. Một

tia sét như thế sẽ có

nhiều năng lượng hơn

và dịch chuyển với

vận tốc 140 000 km/s! Thế nhưng nhìn chung, làm sao lại xảy ra hiện tượng sét đánh được nhỉ?

Bất kỳ ai muốn tìm hiểu điều đó đều sẽ phải bước chân vào một mối mạo hiểm lớn lao – rất là lớn lao là đằng khác!

MỘT CÔNG VIỆC SẤM SÉT

Bà giáo sư Nổ Đùng Đoàng khao khát

muốn ghi lại một tia sét trong những

Xin hãy quên

chuyện đó đi,

đoạn phim quay chậm. thế nhưng bà

bà giáo sư! Tôi

biết nhờ ai phụ cho mình trong một

không co nhỏ một

công việc tế nhị đến như vậy? Chỉ còn

lần nữa đâu!

một khả năng thôi!

https://thuviensach.vn

60

Tôi thề thốt với Andy là lần này sẽ không có hiểm họa bị co nhỏ và chính bản thân tôi sẽ có mặt khi quay phim. Sau khi thương

thuyết rất lâu về tiền thù lao, cuối cùng anh ấy cũng đồng ý.

Đúng thế, cuối cùng thì tôi đành nhượng

cỗ

bộ,

máy

bởi

quay

tôi

phim

là người

Camcorder.

mê những

Tôi thường

các

quay

đám

phim

tang,

cho

bất

các

kỳ

đám

chuyệ

cưới,

n gì

ai nhờ

vẻ

vả.

như

Qu

là

ay

trò

ph

trẻ

im một

con -

tia

ý tôi

sét

nói,

có

đó là

đúng

chuyện

không

sẽ nhanh

nào? Vậy

như

là

sét

tôi

đánh,

bắt đầu bình

đưa

tĩnh

mắt

quay

tìm

phim

kiếm

các

các

đám

tia sét

mây,

và... ướt

đâu

sũng

phải

từ

đồ

đầu

mềm

đến

yếu

chân

”,

. “

tôi

Mình

tự nhủ...

Andy không cần phải

chờ lâu. Khi điện tích

âm trong phần dưới của

một đám mây đạt được

một mức độ nhất định,

phần dưới của đám mây

bắt đầu lóe sáng. Hiện

tượng này xuất phát từ

các điện tử được tích

điện âm.

https://thuviensach.vn

61

Bị hút bởi các nguyên

tử được tích điện dương

dưới mặt đất, đột ngột

một dòng điện tử phóng

xuống dưới. Những gì

chúng ta gọi là một tia

chớp, đó chính là con

đường mà dòng điện tử

kia đi qua. Khi nó đập

vào các nguyên tử không

khí, các nguyên tử này

sẽ tỏa ra nhiệt lượng và

ánh sáng. Qua đó, ta

thấy tia chớp sáng đến

như vậy.

Khi tia chớp chạm

mặt đất, nó chỉ có

bề rộng cùng lắm

là 1cm.

https://thuviensach.vn

62

Lớp không khí bị tia

chớp va chạm nóng

lên rất nhanh và cũng

lại nguội xuống thật

nhanh. Hiện tượng

này sản sinh ra các

làn sóng áp suất

(sóng nén), được tai

chúng ta nghe thấy

và gọi chúng là sấm.

Khi Andy thực hiện

đoạn quay phim này,

tôi nhận thấy có một

đám mây ngay phía

trên đầu anh ấy sắp

sửa phóng sét...

Có ai đó nói là chuyện này sẽ “nhanh như sấm sét”, phải không? Ôi cha, suýt nữa thì tôi toi đời! Tôi quá bận rộn với chuyện quay phim cho bà giáo sư, đến mức độ hoàn toàn không nhận thấy tia chớp đó,... Cứu với!

Sau đÂy là TiN Mới NHậN:

andy Mann đã bị sét đánh trúng! Phóng

viên của chúng tôi đang trên đường

tới bệnh viện. Trong vài phút nữa thôi,

chúng tôi sẽ báo cáo về tình trạng sức

khỏe của anh ấy.

https://thuviensach.vn

63

thế, thế đấy. ra bạn không sợ sét ư? Và bạn muốn tự tay tạo ra sét – trong sự an toàn của ngôi nhà thân thương của bạn, dĩ nhiên rồi? Được thôi, cách làm như sau: nhưng đừng dùng thí nghiệm sau đây để hành hạ đám em trai gái hoặc con mèo của nhà bạn – không có những trò này thì bọn họ cũng đã phải chịu đựng quá đủ rồi!

Hãy tự thử nghiệm... cách người ta tạo ra tia sét Bạn cần:

• Một chiếc radio với cần anten kéo dài ra.

• Một quả bóng bay.

• Một cái áo len dày (áo len chui đầu hoặc một chiếc khăn quàng cổ bằng len thật dày cũng được).

Bây giờ bạn cần làm:

1. Chờ cho tới khi trời tối hoặc chui vào tầng hầm chứa than của nhà bạn.

Đừng bật điện lên. thí nghiệm này chỉ hoạt động trong bóng tối hoàn toàn.

Ôi!

Cẩn thận

đấy, bậc

ui!

thang!

ai cha!

Khốn

kiếp!

2. Cọ quả bóng nhiều lần vào lớp len rồi đưa nó lại gần cần an-ten của đài.

https://thuviensach.vn

64

Chuyện gì sẽ xảy ra?

a) Đài tự động bật nói mặc dù bạn không chạm vào nó – như có ma vậy.

b) Một ánh điện rùng rợn trôi qua căn phòng – khiến cho con chim Oanh Như đã thông báo ở trang

62, andy Mann hiện đang

bị sốc!

Vũ của bạn sợ gần chết.

c) Bạn nhìn thấy những tia lửa nho nhỏ.

Hãy tự thử nghiệm...

Làm cách nào để nghe thấy một tiếng sét Bạn cần: Những đồ vật y hệt như trong thí nghiệm trước.

Bây giờ bạn phải làm:

1. Chuyển đài radio vào sóng AM nhưng không tìm đài nào cả.

2. Vặn tiếng lại thật nhỏ.

3. Nhắc lại thí nghiệm trên và dỏng tai lên nghe.

HMMM!

Bạn nghe thấy gì?

a) Nhạc pop, mặc dù đài không được bắt vào đài phát nào cả.

b) Một tiếng lách tách nhè nhẹ. (Nhưng không phải nhạc) c) Cũng tiếng lách tách như ở mục b), nhưng to khủng khiếp.

https://thuviensach.vn

65

nhận được tiếng lắc rắc của các thế lực thiên nhiên.

cảm

tiên

đầu

người

là

phải

không

bạn

nhiên,

Dĩ

sự.

thật

sét

tia

một

bởi

tạo

được

động

tiếng

là

đó

nhưng

đó,

động

tiếng

những

thấy

nghe

cũng

bạn

thì

đây,

ở

nghiệm

thí

trong

như

giống

nào

phát

đài

một

tìm

không

nhưng

lên,

radio

đài

bật

bạn

mà

giông

cơn

nổi

trời

lúc

gặp

Nếu

ăng-ten.

cần

sang

nhảy

bay

bóng

quả

từ

tử

điện

những

tiếng

nghe

thể

có

Bạn

2b)

u.

xí

t nhỏ

ng tia sé

nhữ

t là

thậ

y sự

n thấ

n nhì

bạ

mà

nhỏ

a

lử

tia

ng

Nhữ

ng-ten.

ă n

cầ

sang

y

nhả

giờ

y

bâ và

bay,

ng

bó

quả

sang

y

nhả

ã đ t

sá cọ

qua

len,

o á từ tử

n

iệ

đ

ng

nhữ

là ó Đ

1c)

lời:

trả

Câu

Siêu sao ngành nghiên cứu:

Benjamin Franklin (1706 - 1790), Quốc tịch: Mỹ

Cuộc đời của Benjamin Franklins có nhiều khúc ngoặt bất ngờ, đến mức độ người ta phải ngạc nhiên không hiểu ông lấy đâu ra thời gian để mà ăn, mà ngủ. Ông là…

Hừm, hôm nay

mình làm gì nhỉ?

Nhà khoa học

Chính trị gia

đại sứ

Người viết truyện

Nhà phát minh

Nhà báo

Chuyên gia in ấn

https://thuviensach.vn

66

Cậu bé Ben là đứa con út trong một đàn 17 đứa con – bạn có thể tưởng tượng đó là một cơn ác mộng trầm trọng tới mức nào không? 16 người chị và anh đồng lòng ra lệnh sai khiến ta và luôn luôn được tắm trước ta? Ben chỉ đến trường học có 3 năm, mà thế đã là quá đủ rồi. Cậu bé căm thù môn toán học và chỉ nhận được toàn điểm xấu. thế nhưng tình huống còn trầm trọng hơn nữa kia: 7 năm sau đó, cậu làm việc mỗi ngày 12 tiếng đồng hồ, mà là làm việc không lương, cho một trong những người anh trai của mình. thật đấy, liệu bạn có định bỏ học để làm việc như vậy không?

trong hãng của người anh trai, Ben học được nghề làm thợ in, rồi sau đó, trong cái tuổi 15 chín chắn, cậu bé đột ngột trở thành ông chủ báo.

Cuối cùng

cũng có một

hình ảnh gây sốc:

tin vui!

Ông chủ báo

Franklins ở

tuổi 15 ngây thơ

Người anh trai của Ben phải đi tù, bởi anh ấy đã dám lôi một số người quan trọng lên mặt báo của anh mà chửi bới. Vậy là Ben nhanh chóng nhảy lên nắm quyền điều khiển tờ báo và có lẽ đây là một chuyện rất thú vị đối với cậu bé. lẽ ra Ben có thể viết những bài báo xuất sắc về các trò chơi máy tính và trò trượt pa-tin, chỉ đáng tiếc là những vật này thời đó chưa được phát minh ra.

Sau một thời gian, vì cãi nhau với anh trai của mình nên Ben ra đi. Cậu đến vùng Philadelphia không một xu dính túi, trong tay chỉ có duy nhất một ổ bánh mì. Cũng may, Ben nhanh chóng tìm được một công việc tại một nhà in và làm bạn với ngài thống đốc người Anh, ngày đó còn cai trị thành phố. Ngài thống đốc này đã chơi ông một vố thật đau: ngài cử cậu bé Ben https://thuviensach.vn

67

về london học tập – thế nhưng sau khi lên đường, Ben mới rõ là ông thống đốc không đưa cho cậu số tiền như đã hứa.

Tiếu lâm thật -

giờ tôi chẳng còn

đường tiến cũng

chẳng còn đường

lui!

Bước ngoặt lớn lao của Ben đến vào năm 1732. Sau thời gian sống ở london, ông quay trở lại Pennsylvania, và cho xuất bản một cuốn lịch có ghi các câu nói thông minh. tác phẩm này đã thành công dữ dội! Một câu nói thông thái ghi trong đó còn nổi danh tới tận ngày hôm nay và được yêu thích cực kỳ, và chắc chắn bản thân bạn cũng đã có lần nghe bà bạn nhắc nhở…

Người đi ngủ sớm và dậy

sớm sẽ là người khỏe mạnh

Buổi sáng dậy sớm và

và giàu có.

buổi tối đi ngủ sớm, làm

cuộc đời nhàm chán đến

mức người ta muốn chết

đi cho rồi.

Nhưng bản thân Benjamin Franklin lại chả làm theo lời khuyên của chính ông. Vào khoảng năm 1770, thời sống ở Paris, tối nào ông cũng tham dự

tiệc tùng nhậu nhẹt, vậy mà ông vẫn khỏe mạnh và giàu có. Bạn cũng có thể một lần nhắc cho bà bạn nghe chuyện này… nếu đủ lòng dũng cảm!

https://thuviensach.vn

68

Ben kiếm được nhiều tiền đến độ ông bỏ luôn nghề in để quay sang với chuyện nghiên cứu và phát minh. Ông tìm ra nhiều thứ, trong số đó phải kể đến một dạng lò sưởi mới bằng gỗ, những cánh tay gọng kìm có thể kéo dài ra để lấy những đồ vật trên các khuôn kệ cao (ví dụ như tấn công vào kho dự trữ socola của cô em gái), và một loại nhạc cụ được tạo bởi một cái đĩa thủy tinh với rìa được làm ẩm. Khi người ta đặt ngón tay lên trên rìa đĩa và cái đĩa xoay, sẽ vang lên các âm thanh.

Bạn đã biết chưa...?

Benjamin Franklin quan tâm đến rất nhiều thứ – thậm chí cả

những quả bom trung tiện. Ông đã tổ chức một cuộc thi để tìm cho ra những món ăn nào và những loại thuốc nào sẽ giúp người ta sản xuất ra các loại bom trung tiện bốc mùi ngon lành. Một phát minh như thế rõ ràng sẽ mang lại lợi ích lớn lao cho nhân loại, chỉ đáng tiếc là không ai giành phần thắng.

Tôi có

giật giải

Tôi e

không?

rằng

không!

Những phát minh quan trọng nhất của Ben là những phát minh có liên quan đến điện học. Năm 1746, khi nghe một bản báo cáo về đề tài này, ông thấy món điện học hấp dẫn đến độ ông đã mua toàn bộ số máy móc của người đọc bản báo cáo và ngay lập tức bắt tay vào thí nghiệm.

https://thuviensach.vn

69

Bạn đã biết chưa...?

Franklin là một nhà nghiên cứu xuất sắc và luôn ham thích tìm hiểu những thứ mới. Ông là người đầu tiên nảy ra sáng kiến là hiện tượng tĩnh điện có thể dựa trên điện tích dương và điện tích âm. (Dù không đưa ra được bằng chứng, nhưng ông đã là người nói đúng!) Đáng tiếc, ông khẳng định rằng, điện chạy từ cực dương đến cực âm.

Lời khẳng định này sai – chính các điện tử tích điện âm chạy đến với các nguyên tử tích điện dương.

Như các nhà nghiên cứu khác, Franklin cũng sử dụng cái chai leiden để

phát ra các tia lửa điện. Khi nhìn và nghe thấy những tia lửa cùng những tiếng lách tách nhè nhẹ đó, ông đã so sánh nó ngay lập tức với các tia sét của thiên nhiên. Ông tự hỏi, liệu một tia sét có thể chỉ là một tia lửa điện khổng lồ hay không. Nhưng làm thế nào để chứng minh được điều đó?

Đầu tiên, ông lên kế hoạch đặt một thanh thép lên đỉnh một ngọn tháp nhà thờ, để rút điện tích từ những đám mây giông xuống. Nhưng ông không tìm được ngọn tháp nhà thờ nào thích hợp. Ngoài ra, chỉ vài tháng sau đã có một người khác thực hiện đúng kế hoạch của Franklin. Người ta nhận thấy rằng, một tia sét dựa trên hiện tượng điện – nhưng toàn bộ chuyện này rất nguy hiểm. Vào thời điểm tia chớp đánh vào thanh thép nọ, bất kỳ ai đứng gần đó đều gặp phải một kết cục kinh hoàng. Chuyện này đã xảy ra với nhà nghiên cứu người Nga Georg richmann…

https://thuviensach.vn

70

Thời báo St. Petersburg

Nhà nghiên cứu người Nga này tạo ra lớn bằng bao nhiêu. Và Richmann bị nướng giòn!

đó là một sai lầm dẫn đến thảm

Phóng viên ngôi sao: Hall D. Giật

họa!

Gân

Nhà nghiên cứu Georg richmann

đã bị sét đánh trúng. lần cuối cùng

người ta nhìn thấy ông khi ông

đang trên đường về nhà, nơi ông

muốn thực hiện một thí nghiệm

Một tia lửa khổng lồ bắn vọt ra

nguy hiểm. richmann, 42 tuổi,

từ thanh sắt, nhảy qua cây thước

muốn đo cường độ điện tích của

và đâm trúng anh chàng Georg

một tia chớp. tờ báo của chúng

tội nghiệp. tôi như người bị sét

tôi đã nói chuyện với người bạn

đánh! Georg cũng thế, và khi

lâu năm của ông là Mikhail lo-

nhìn thấy chuyện gì vừa xảy

monosov.

ra, tôi hầu như bị ngất đi. thật

“tôi đã tìm cách cảnh báo anh ấy:

không phải là một bức tranh

‘Georg, Franklin có nói rằng, điện

vui vẻ.”

tử nhảy từ thanh thép ra ngoài.’

Nhưng anh ấy không nghe. Cái anh

điên đó đã chạm vào một cây thước

bằng kim loại được buộc dây vào

thanh thép kia, bởi anh ấy muốn

Vết cháy trong thảm khiến cho

đo xem sức mạnh mà vụ tích điện

các gia nhân hoảng hồn.

Vào thời điểm đó, Benjamin Franklin đã thực hiện nhiều thí nghiệm với các tia sét. Dĩ nhiên đây là chuyện cực kỳ nguy hiểm, chắc giờ bạn cũng hiểu như vậy. thế ý bạn nghĩ sao – liệu Benjamin có phải chịu cùng một số phận như richmann và bị nướng thành một món cháy sém không?

https://thuviensach.vn

71

sổ GHi CHép Của BeNjaMiN FRaNkLiN

1. Tháng 10 năm 1752

Bầu trời đầy mây và u ám,

Khăn tay bằng lụa (vệt

có vẻ như sắp nổi giông và

mũi đã khô cứng lại)

Dây , phía

dưới có

mưa. Tuyệt thật! Khí hậu lý

buộc vào

chiếc chìa

tưởng để chơi trò thả diều.

khóa

Con diều được làm từ những

Móc sắt dùng để buộc

con diều

chiếc khăn tay cũ bằng lụa

Dây bằng

của tôi đã sẵn sàng chờ đợi.

lụa (chất

liệu lụa

không dẫn

điện)

Tôi muốn thả cho diều bay, để hút điện tử các đám mây. Thứ điện này sẽ được dẫn qua một đường dây xuống dưới, và tích điện vào chiếc chìa khóa. Liệu nó có hoạt động không? Tôi không mấy băn khoăn về suy nghĩ có thể sẽ bị bỏ mạng, mà e ngại chuyện một người nào khác có thể

nhìn thấy. Như thế thì sẽ ngượng ngùng biết bao! Vì vậy mà tôi đã cùng với con trai tôi ra một cánh đồng hoang vắng, nơi không

một ai lai vãng tới.

Ba tiếng đồng hồ sau...

Thật là bực bội! Không có lấy một đám

mây giông nào cho tử tế! Con trai tôi đã

chán lắm rồi. Rất có thể hôm nay chúng

tôi phải ngưng việc này thôi. Không, chờ

đã, kia là một đám mây xinh đẹp!

https://thuviensach.vn

72

Tôi thả cho diều bay lên! Ai

cha, nó hút mới mạnh làm

sao! Những cái lông trên

đọan dây nối dựng đứng

lên. Có phải chúng đã được

tích điện?

Tôi như đang được tích điện

vì hồi hộp. Tôi đưa tay lại

gần chiếc chìa khóa - chú ý

đừng chạm vào! - Áaii đau!

Tôi bị điện giật. Đúng thế! Đúng

vậy! Đúng rồi! Tôi hạnh phúc vô

cùng! Hãy đưa một chai Leiden

xuống bên dưới cái chìa khóa!

Một tia lửa nhỏ nhảy vào bên

trong chai - đúng rồi, đây là tĩnh

điện! Ha ha, đây chính là bằng

chứng! Tôi có thể hút điện của

các đám mây giông, và tôi vẫn

còn sống, hurra!

MỘT LỜI CẢNH BÁO NgHIêM CHỉNH!

Franklin và con trai của ông đã gặp may cực kỳ – không phải ai cũng gặp may như họ đâu! Nếu cánh diều đó bị sét đánh trúng, thì cả hai sẽ bị hại. Vì vậy: không bao giờ bạn được phép thả diều khi trời nổi giông hoặc đứng gần những dây dẫn điện có hiệu thế cao.

https://thuviensach.vn

73

Sau thành công đó, Benjamin Franklin bắt tay vào dự án tiếp theo. Ông muốn phát minh ra một thứ có thể bảo vệ cho những ngôi nhà trước cảnh bị

sét đánh – và bảo vệ cho đám mèo nuôi trong nhà trước những trận khủng hoảng thần kinh.

Sét có thể đánh ở khắp mọi

Trạng thái tích điện âm

nơi. Vì vậy không một ai

của những đám mây giông

nên bỏ lỡ cơ hội bảo vệ cho

sẽ đẩy các điện tử ra khỏi

ngôi nhà của mình với cột

phần mũi nhọn của thanh

thu lôi, một phát minh mới

thép. Các nguyên tử ở đó

của Franklin.

vậy là được tích điện dương.

Những tia chớp tích điện

âm sẽ bị thanh kim loại

hút rồi chạy dọc theo

Bộ chuông

nhạc sang

dây kim loại một cách

trọng, được

an toàn xuống dưới đất.

gắn ngang

bên nhà.

MỘT MÀN TRÌNH DIỄN

SANG TRỌNG

Tôi muốn

ngã vì ngạc

Chỉ cần quý vị trả thêm một

nhiên!

phần tiền nhỏ, dây dẫn này

cũng có thể được đặt vào

phía trong nhà, khi đó sẽ giúp quý vị thực hiện các thí nghiệm khoa học thú vị mỗi khi trời có sét. Giá tiền ghi ở đây có bao gồm những chiếc chuông đồng thau, chuông sẽ kêu mỗi khi dòng điện khiến chúng chuyển động.

https://thuviensach.vn

74

Những phát minh của Benjamin Franklin khiến ông nổi tiếng. Nổi tiếng đến mức năm 1776, ông được mời tham gia soạn thảo bản tuyên Ngôn Độc lập của nước Mỹ. (Người ta đồn rằng, những người khác trong ban soạn tuyên ngôn đã phải căng thẳng hết sức, chú ý canh chừng để ngăn ông viết vào đó những câu pha trò cười.) Benjamin Franklin trở thành đại sứ của nước Mỹ tại Pháp và đã thuyết phục được người Pháp ủng hộ cho nền cộng hòa non trẻ.

Nhưng ta hãy quay trở lại với các tia sét…

Bạn đã biết chưa...?

Tại nước Anh thời đó thậm chí đã có cả những chiếc ô có cột thu lôi! Đó là một thanh kim loại, ở phía dưới được buộc với một đọan dây nối xuống đất để dẫn tia sét xuống dưới (Qua đó người cầm ô sẽ được bảo vệ). Nguyên tắc ở đây cũng y hệt như nguyên tắc của một thanh thu lôi bình thường trên nóc nhà, và người ta có thể dùng ô này để

an toàn dạo chơi khi trời giông bão. Thế nhưng nó có thật sự là một sáng kiến tốt hay không? Loại ô này rất hấp dẫn các tia sét, đến mức chúng hầu như thu sét về phía mình –bạn có muốn sắm một cái ô như

vậy không?

CẢNH BáO!

Chúng tôi khẩn thiết van

nài chủ nhân của những

chiếc ô có thanh thu lôi

không nên buộc con chó

của mình vào đoạn dây

bằng thép dẫn điện!

https://thuviensach.vn

75

Chuyện vui trong giờ giải lao cho các thầy cô giáo Bạn có thích ăn cá luộc không? Nếu không, có lẽ bạn còn để thừa lại vài con cá luộc từ bữa chiêu đãi của bà cô Gertrud. Hãy gõ vào cánh cửa phòng giáo viên. Khi cửa mở ra, bạn hãy khoác lên mặt nụ cười dễ thương nhất, dí sát cái đĩa có con cá luộc phía trên xuống mũi cô giáo và nói…

Xin lỗi cô, nhưng

liệu cô có thể cho

em biết chuyện gì

sẽ xảy ra với đám

cá một khi sét đánh

xuống biển.

c.

iế

đ

bị

sẽ

thể

t có

rấ

nh

á đ t

sé

chỗ

n

gầ ở

n

lặ

thợ

ng

Nhữ

y.

thấ

nghe

ng

cũ

ng

ờ ư đ

m

dặ

ng

hà ó đ

ch

cá

c ớ

nư

i ớ

dư ở i ờ

ngư

mà

nổ vụ

t

mộ

ra

o

tạ và

c ớ

nư

i

hơ

nh

thà

n

ngắ

gian

i

thờ

ng

khoả

t

mộ

trong

c ớ

nư

n

biế

thể

có

c

mứ

n ế đ ộ đ

cao

y

nà

ng

nó

i

Cá

nh.

á đ t

sé vụ

a

củ

ng

nó

i

cá vì

c

luộ

cá

n

mó

nh

thà

ngay

n

biế

mà

y

vậ vì và

t

giậ

n

iệ

đ bị sẽ

nó

nh,

á đ t

sé trí vị

n

gầ ở cá

con

u

Nế

n.

iệ

đ n

dẫ

c ớ

nư

, ó đ t

biế

n

Bạ

o.

nà

c

mứ

n ế đ

nh

á đ t

sé

chỗ

n

gầ ở cá

con

c

thuộ

y ù t

i:

lờ

trả

u

Câ

rùM!

Cứu với!

TRÒ ĐỐ VUI TÍNH TOÁN

Sau đây là các câu hỏi đơn giản mà chắc là bạn có thể trả lời nhanh như sấm sét, chỉ cần cộng vài con số lại với nhau thôi.

1. Cứ trong mỗi giây đồng hồ, trên trái đất xảy ra bao nhiêu vụ sét đánh.

Câu trả lời: 14 + 86

https://thuviensach.vn

76

2. Một người trong cả đời mình bị sét đánh nhiều nhất là bao nhiêu lần?

Câu trả lời: Kết quả ở phần một trừ đi 93.

Hurra, tôi vừa

bẻ gãy kỷ lục thế

giới!

3. Một tia sét còn nóng hơn cả bề mặt của mặt trời. Nhưng nóng hơn bao nhiêu lần? Câu trả lời: Kết quả phần 2) trừ đi 1.5.

4. Đã có nhiều nhất là bao nhiêu người bị cùng một tia sét đánh trúng. Câu trả lời: Kết quả phần 3) cộng với 11.5.

Chẳng có mấy người tình

nguyện...

... có lẽ tại thời tiết.

Thử nghiệm

lập một kỷ lục

thế giới mới -

Thời gian:

Hôm nay

Sullivan

1976,

năm

cháy;

bị

tóc

1973,

và

1972

năm

sém;

cháy

bị

vai

bờ

đó,

sau

năm

ngay

rụi;

đốt

bị

ấy

ông

mày

lông

hàng

1969,

năm

nó;

cắt

phải

đó

từ

kể

và

chân,

móng

cái

một

mất

ấy

ông

1942,

Năm

ít!

không

đựng

chịu

phải

đã

ấy

Ông

ngày!

một

cùng

trong

không

nhau,

khác

dịp

7

vào

đánh

sét

bị

lần

7

đã

Mỹ

tại

Sullivan

viên

công

canh

Người

7.

2.

lùng...

truy

sét

sấm

bị

luôn

luôn

như

vẻ

có

biệt

đặc

người

con

những

có

đấy,

thận

cẩn

mà

Nhưng

vậy.

bảo

ta

người

trí,

vị

một

cùng

tại

lần

hai

xuống

phóng

giờ

bao

không

sét

tia

một

-

nơi

một

cùng

tại

không

Nhưng

100.

1.

Câu trả lời:

https://thuviensach.vn

77

đều sống sót, nhưng có vài người bị bỏng trầm trọng.

cả

tất

dù

Mặc

trúng.

đánh

sét

tia

một

bị

bé

em

và

mẹ

cha

nhiều

có

đã

đá,

bóng

chơi

trận

một

trong

Anh,

nước

Kent

vùng

ở

1995,

Năm

17.

4.

Bọn này có khi bị sét đánh mà vẫn trơ trơ cũng nên.

đâu.

lắm

chắn

chắc

không

tôi

thì

bạn

cô

bà

của

đá

như

cứng

nướng

được

quy

bánh

món

với

đối

Nhưng

ra!

chảy

nóng

đá

vách

một

cho

làm

thể

có

sét

tia

một

khi

nhiên

ngạc

đáng

chẳng

hật

t

thôi.

C

5.5300

nóng

chỉ

trời

mặt

của

mặt

bề

C,

30.000

i

tớ

ng

nó

thể

có

t

sé

tia

c

Cá

5.5

3.

0

chắc là tới lần này thì ông ấy đã quen với trò bị sét đánh rồi.

nhưng

ngực...

vòng

trên

sém

bị

1977

năm

đến

và

chân

cá

mắt

ở

cháy

bị

Món bánh bích

quy cứng như đá

của bà cô

Tôi luôn nướng

chúng mười phút ở

nhiệt độ 30.0000C

Giờ ta quay lại với Andy Mann – liệu anh ấy có bị bỏng nặng không? liệu anh ấy còn sống? ta hãy ghé mua thật nhanh một túi nho tươi và lên đường vào bệnh viện thăm anh ấy.

BÁO CÁO VỀ tÌNH HÌNH SỨC KHỎE CỦA ANDY MANN

tin tốt lành là Andy đã lại ngồi lên được và đang theo dõi trận chung kết bóng đá trên ti vi. tin tồi tệ là trông anh ấy khá thảm hại.

đáng tiếc hôm

nay tôi không

được khỏe mấy!

https://thuviensach.vn

78

tài liệu tuyệt mật

HỒ sƠ BỆNH NHÂN TẠi BỆNH ViỆN

TÊN: andy Mann

TUổi: 35

TìNH HìNH CHUNG: Bệnh nhân vẫn còn phải chịu hiệu ứng sốc. suốt ngày anh ta to tiếng chửi bới bà giáo sư Nổ Đùng Đoàng.

TRiỆU CHỨNG: Có một số dấu hiệu cho thấy anh ấy đã bị sét đánh trúng.

1. Quần áo anh ấy

2. Các vệt cháy làm hằn

có những lỗ thủng

lên những mạch máu

vì bị cháy thành

lốm đốm toàn cơ thể.

than, râu và tóc mai

cháy rụi.

3 . Đ ố i v ớ i

m ộ t t i a s é t ,

việc chạy dọc

bề mặt cơ thể

của nạn nhân sẽ dễ

hơn là xuyên qua

Mặc dù tia sét nóng

làn da mà vào tới

đến độ đủ khả năng

phía trong cơ thể.

giết chết bệnh nhân

Tình hình của Andy

(đây cũng là trường

Mann ở đây cũng vậy.

hợp thường xảy ra)

Các vệt máu chảy giữa

n h ư n g ở đ â y n ó

các ngón chân cho biết

chuyển động quá

điện đã thoát ra khỏi

nhanh, nên không

làn da con người ở

gây những nguy hại

những chỗ nào để chạy

trầm trọng.

xuống đất.

https://thuviensach.vn

79

4. Làn sóng nén mạnh mẽ được tia sét đẩy đi phía trước nó đã khiến bệnh nhân bị

ngất khoảng một phút. Anh ấy có thể tự

coi mình là người may mắn vì đã không bị gãy xương.

luồng không khí

CHUẨN Y: Nếu tia sét chui vào phía

mạnh mẽ

trong cơ thể bệnh nhân, chắc chắn nó

đã gây nên hiện tượng tim ngừng đập

ĐÙNG !

và dẫn đến cái chết. Bệnh nhân đã gặp may rất lớn, nhưng cần phải có giai

đoạn phục hồi dài lâu.

Tôi mà là người may mắn ấy hả? Cả bộ

quần áo bảo hộ lao động của tôi bây giờ

là giẻ rách, đôi hoa tai thì chảy biến đi, và mũ thủng một lỗ lớn. Tôi dám cược

rằng, bộ râu cằm và tóc mai của tôi khi

mọc lại cũng sẽ không bao giờ tử tế như

trước. Nhờ các người nhắn cho bà giáo

sư biết rằng, tới đây tôi sẽ đến gặp bà ấy với một yêu cầu đòi bồi thường sấm sét!

thế, vậy là bạn đã được cảnh báo trước rồi nghe. Điện có thể gây nên những hủy hoại lớn lao trong cơ thể con người. Vậy mà vẫn chưa đủ sợ sao? thôi được, nếu bạn còn muốn biết thêm nhiều chi tiết rùng rợn hơn thì xin mời…

https://thuviensach.vn

80

Những lối ứng xử gây sốc

Bị một cú điện giật ra trò chắc chắn không phải là thứ ngọt ngào như ăn kẹo.

Nhưng chuyện này không ngăn được các bác sĩ xoay qua giúp đỡ bệnh nhân bằng trò gây sốc điện. Cha, bạn sốc rồi hả? Chưa ư? Thế thì cứ chờ đó nghe.

Chỉ sau năm phút đọc đoạn quảng cáo dưới đây là chúng tôi sẽ quay trở lại…

Quảng cáo nhiễm điện

BẠN KHÔNG KHỎE Ư?

Hãy thụ hưởng một cú tắm thư giãn bằng Lời nhắn nhủ được in nhỏ:

Phương pháp chữa bệnh vô tích

sữa bò, sau đó cho phép mình nhấm nháp

sự này là do ông bác sĩ James

Graham

thêm vài cú điện cù nho nhỏ trong

người Scotland đưa

ra vào năm 1774. Chắc bạn

tư thế ngồi thoải mái trên một

chẳng ngạc nhiên khi biết rằng

ông ta sau này đã trở thành

chiếc ghế nam châm. Sau

nghèo khó và sa chân vào nhà

thương điên.

những cú tắm đặc

biệt này, bạn sẽ

thấy mình khỏe

khoắn hơn bao giờ

hết và cơ thể bạn

tràn đầy sinh lực.

Hừm! Sữa

ngon quá!

Lời nhắn nhủ

HÃY CHIA TAY VỚI

được in nhỏ:

CĂN BỆNH THẤP KHỚP!

Bộ máy này đã bị cấm

tại nước Mỹ, bởi người sử

Chỉ cần buộc những chiếc vòng

dụng nó phải chịu đựng

kim loại đặc biệt này

những cú điện giật nguy

quanh chỗ xương

hiểm. Lời quảng cáo lẽ

thường khiến bạn đau.

ra cần phải được ghi như Sau đó nối vòng vào một sau: “Hãy chia tay với bệnh nguồn điện, bạn sẽ phải ngạc nhiên khi thấy nhân!”

những cơn đau đớn tan chảy ra và bị dòng điện cuốn trôi đi.

https://thuviensach.vn

81

BẠN KHÓ NGỦ Ư?

BẠN GẶP VẤN ĐỀ

VỀ TIÊU HÓA Ư?

Vậy thì một chuỗi những cú

điện cù nho nhỏ trong bồn

Hãy tiến hành phương pháp thử

tắm điện tử sang trọng của

nghiệm có một không hai, tuy

chúng tôi có thể giúp cho giấc

ngắn ngủi nhưng mạnh mẽ, và

ngủ đến với bạn nhẹ nhàng

vấn đề tiêu hóa của bạn sẽ trôi

hơn. Hãy thoải mái tựa người

tuột đi nhanh như chớp! Phương

trong bồn tắm và chìm vào

pháp này cũng thích hợp với các

làn nước được nạp điện.

vấn đề về bọng đái mọi loại, thứ

mà người ta ngượng ngùng chẳng

muốn kể cùng ai.

sẽ có một cú sốc nhỏ đến với

cơ thể bạn – nhưng phương

pháp rất hiệu quả!

Lời nhắn nhủ ghi nhỏ:

Không, nó chả hiệu quả

tí nào! Dù đã có lần trở

thành mốt thời thượng

trong những năm 1890,

nhưng sự thực thì những

cú tắm điện hoàn toàn vô

ích. Hơn thế nữa, các bộ

máy điện trong bồn tắm

có thể cướp mạng bệnh

nhân! Nếu cần bạn hãy

mang con vịt bằng cao

su đến đó, cho nó tắm,

và đừng có nảy ra cái ý

định thử nghiệm trò này

tại nhà nghe!

Mặc dù chúng cũng vô tích sự y hệt như loại quần trong bốc nổ, nhưng cũng dễ thông cảm và hiểu ra những lý do bào chữa cho ngành y học điện tử, nếu người ta biết trong cơ thể con người có không biết bao nhiêu là điện.

Bạn sẽ ngạc nhiên cho coi…

https://thuviensach.vn

82

Lệnh truy nã: Điện trong cơ thể con người Dữ Liệu CăN BảN:

1. Cơ thể của bạn chứa đủ điện để có thể thắp sáng cho một cây thông Noel. Không đâu, đừng có buộc

em trai hoặc em gái của bạn vào cây

thông Noel để mà thử nghe! Điện ở

đây chủ yếu nằm trong các đường dây

thần kinh.

2. Một xung điện của hệ thống thần

kinh được sản xuất bởi các nguyên

tử được tích điện dương chạy qua

đường dây thần kinh.

Hệ thần kinh

Xung điện thần kinh

CÁC CHi TiẾT GÂY SỐC:

Một số con thú có thể cảm nhận được điện. Và cũng có một số người đặc biệt, chứa trong cơ thể họ nhiều điện hơn mức cần thiết!

Này, tôi thấy

Thế đã thấm

vẻ mặt bạn

gì! Cứ thử

căng thẳng

đọc tiếp mà

như dòng điện

xem...

vậy!

https://thuviensach.vn

83

CUỘC THI TÀI

KIẾN THỨC HẤP DẪN:

ĐIỆN TRONG

CÁC CƠ THỂ SỐNG

HạNg 1 – NHữNg CoN THú đáNg Sợ

Đúng thế, đúng như vậy. Một số loài thú có thể cảm nhận điện – và điều này khiến cho chúng trở thành những đối tượng rất khó chịu. Sau đây là các phiên bản rùng rợn nhất:

Giải 3: CÁ MẬP BÚA

Không gian sống : Trong những khu vực biển ấm áp.

Con cá mập búa cảm nhận được các xung điện trong hệ thần kinh của nạn nhân. Cho vụ này, con cá có một cơ quan đặc biệt trong cái đầu hình chữ T của nó. Hơn thế nữa, con cá mập búa còn cảm nhận được

cả những làn sóng điện

tỏa ra từ đường dây microphone của các con tàu ngầm (đây là dạng microphone

tàu ngầm thả ra để do thám các tàu

ngầm khác) và chúng tấn công thứ

dây đó! Tạo nên những hậu quả

gây sốc… dĩ nhiên là cho con cá

HUCH!

búa tội nghiệp.

https://thuviensach.vn

84

Giải 2: LOÀI ONG

Không gian sống: Trên tất cả

các châu lục, ngoại trừ Nam cực.

Bọn ong sử dụng những thân thể

nhỏ nhoi nhưng đầy lông lá để tích

điện âm. Chuyện này xảy ra qua cọ sát của chúng với các nguyên tử không khí trong khi chúng chăm chỉ bay tới bay lui.

Lượng điện tích âm này sẽ hút các hạt phấn tích điện dương của các bông hoa, nơi những con ong ghé xuống tìm mật. Thế nhưng chỉ cần một chiếc máy cắt cỏ chạy điện lại gần là quá trình tích điện này sẽ bị

phá ngang, vì thế mà bọn ong nổi đóa lên và xoay sang tấn công người thợ làm vườn chăm chỉ.

Nó phải ở đâu

quanh đây chứ!

Giải 2 đồng hạng:

RẮN CHUÔNG

Không gian sống: Miền Nam nước Mỹ.

Với cái lưỡi chẻ đầu, con rắn chuông có thể nhận ra các nguyên tử được tích điện trong không khí, ví dụ như những nguyên tử rơi ra từ bộ lông đầy tĩnh điện của một con thú nho nhỏ (ngon tuyệt!) hoặc là rơi ra từ chiếc quần của một vận động viên xe đạp (không ngon bằng).

Nhưng thường thì rắn chuông không phải là loài quá phàm ăn. Vì thế nên bạn không cần phải hoảng sợ đâu – miễn là bạn đứng yên!

https://thuviensach.vn

85

Giải nhất: KIẾN LỬA

Không gian sống: Brasilien

và miền Nam nước Mỹ.

Kiến lửa có thể cảm

nhận điện và căm

ghét chúng. Người

ta biết chắc rằng,

những con thú nhỏ khủng khiếp

này thậm chí có thể cắn xuyên qua

cả dây cáp điện.

Rào rào!

Ngon tuyệt!

Chúng có thể khiến các dàn máy tính nổi điên, biến các ổ cắm thành bột, làm hỏng các hệ thống đèn giao thông và kể cả các lò vi sóng. Đúng thế, chúng thậm chí còn rình mò trong các lò vi sóng. Khi lò nóng lên, chúng chui nhủi vào những ngóc ngách tối lạnh, rồi chờ cơ hội lao ra tấn công món bánh Pizza của bạn!

CUỘC ĐUA TÀI KIẾN THỨC HẤP DẪN:

ĐIỆN TRONG CÁC CƠ THỂ SỐNG

HạNg 2 – CáC lựC gây SốC

Giải 3: JAQUELINE PRIESTMAN

Không gian sống: Nước Anh, khoảng năm 1970 (Lưu ý: 99,9% nhân loại không có được những lực này).

https://thuviensach.vn

86

Điện: cơ thể Jaqueline có chứa một lượng điện gấp 10 lần cơ thể một người bình thường. Bà AUTSCH!

đã được một nhà khoa học tại trường đại học tổng hợp Oxford nghiên cứu kỹ càng.

Giá trị gây sốc: Có thể từ xa chuyển đổi các kênh truyền hình và khiến cho các ổ cắm điện nổ tung. Vì những lý do chưa được rõ, điện lực trong người bà đã giảm xuống kể từ khi bà chuyển sang ăn chay trường (tức là chỉ ăn rau quả). Bạn thấy đấy, rau quả thật sự là những món có lợi cho sức khỏe!

Giải 2: CÁ CHÌNH ĐIỆN

Không gian sống: Các dòng sông châu Phi.

Điện lực: Có một cơ bắp đặc biệt bên dưới làn da, có thể sản sinh điện thế tới 350 Volt. Dòng điện này xuất hiện qua việc các ion tích điện dương chạy xuyên qua cơ thể con vật. Hiện tượng này cũng sản sinh ra một dòng điện y hệt như khi các điện tử chuyển động theo cùng một hướng (xem trang 141).

Giá trị gây sốc: Những cú điện giật mà con vật này có thể gây nên đủ để

giết chết một con cá. Những người Ai Cập cổ đại mặc dù vậy vẫn không bỏ được thói quen ăn thịt nó. Liệu bạn có chấp nhận mạo hiểm ăn một thứ có thể giật điện bạn không?

đúng là ngon đến giật ngửa!

https://thuviensach.vn

87

Giải nhất: LƯƠN ĐIỆN

Không gian sống: Các dòng

sông Nam Mỹ

Điện lực: Một bộ phận đặc biệt được

tích điện dương trong não bộ con vật

sẽ tạo nên dòng điện chạy đến phần

đuôi được tích điện âm. Con lươn này

sản xuất ra cả các xung

điện và cảm nhận được tiếng vọng của

chúng. Thứ này giúp nó định hướng trong những vũng nước đầy bùn.

Giá trị gây sốc: Nó có thể quất cho bạn một cú giật tới 600 Volt – và chắc chắn sẽ là một đối tượng trưng bày đặc sắc cho bể cá trong trường học. Một cú điện giật của con lươn này đủ để giết chết một con cá hoặc gây mê một ông thầy vật lý.

nhỮng PhƯƠng PháP cẤP cỨu gÂY SỐc

Bạn thử tưởng tượng xem, thầy giáo của bạn bị điện giật. Bạn có biết cần phải làm gì không? Nếu không, xin hãy đọc phần dưới đây…

Thầy Điện dạy môn vật lý vừa thực

hiện một thí nghiệm nguy hiểm

và… Cứu tôi với! Thầy bị một cú

điện giật ra trò!

https://thuviensach.vn

88

Làm gì đây? Bạn phải giúp thầy chứ?

Dĩ nhiên rồi… bạn phải làm một

ây cha...

chuyện gì đó…

1. Hãy tắt điện ngay. Nếu chưa tắt điện mà chạm vào thầy Điện, bạn cũng sẽ bị

điện giật luôn.

2. Bạn vẫn chưa sờ vào thầy

kẻ bằng gỗ, đẩy

Điện vội – vẫn còn nguy cơ bị

dây dẫn điện

điện giật đấy! Hãy dùng một

ra khỏi người

vật bằng cao su hoặc bằng

thầy.

gỗ, ví dụ một thanh thước

3. Bảo một ai đó chạy đi gọi xe cứu thương. Thầy Điện bây giờ cần phải được yên tĩnh tuyệt đối và được khám bệnh cẩn thận. À mà ngoài ra, có vẻ như phần cuối của giờ vật lý bạn được nghỉ. Và bởi bạn vừa cứu mạng thầy, nên rất có thể thầy sẽ giải phóng bạn khỏi cảnh làm bài tập vật lý về nhà kể từ giờ cho tới hết năm học. Đúng thế, Nhanh nào!

đúng vậy, đúng lắm, cứ thế mà mơ mộng tiếp nghe…

Bạn đã biết chưa...?

Một khi bị điện giật từ một vật thể dẫn điện mà bạn cầm trong tay, các cơ bắp trong bàn tay sẽ co lại, và bạn không thể buông rơi vật thể kia nữa. Một ngôi sao nhạc Pop đã có lần bị điện từ microphone giật. Anh ấy không thể buông nó ra được nữa và vừa la thét vừa lăn lộn trên sàn diễn. Khán giả lại cho đây là một tiết mục bổ sung thành công nên hồ hởi vỗ tay dữ dội.

https://thuviensach.vn

89

nhỮng cÂu chuYện về trái tim

Điện tích quan trọng nhất trong cơ thể của bạn chính là xung điện - (tương tự như xung điện của hệ thần kinh) - có chức năng kiểm soát nhịp tim đập của bạn. Xung điện này do một cơ nằm ở phần trên của tim sản sinh ra. Xung điện lo sao cho trái tim của bạn đập đều đặn.

Hy vọng mình

Ở mỗi nhịp

không bị cúp

tim đập, máu

điện!

sẽ được hút

vào tim rồi lại

được bơm trở

lại vào cơ thể.

Chỉ qua đó,

chúng ta mới

BốP!

BÙM!

tiếp tục sống.

Dựa vào một thứ thiên tài có tên là Electrocardiograph (máy ghi điện tim) do nhà nghiên cứu người Hà Lan Willem Einthoven (1860 – 1927) chế ra vào năm 1903, người ta có thể canh chừng nhịp tim đập của một con người.

Qua các điện cực bằng kim loại được gắn vào ngực, vào cánh tay và vào đùi, các xung điện sẽ đo các tín hiệu thần kinh điều khiển tim đập. Bộ máy ghi điện tim sẽ truyền các xung điện từ bề mặt cơ thể đi và thể hiện chúng thành một dạng đường dích dắc trên màn hình.

Một khi đường dích dắc kia sụp xuống, thì đó là lúc phải rung lên hồi chuông báo động cấp bách nhất. Lúc đó người ta nói đến hiện tượng rung tâm thất.

Trái tim lúc đó sẽ run rẩy như một con chim con bị thương và không còn bơm máu nữa. Vì máu truyền tải một thứ tối quan trọng đối với sự sống là ôxy đến mọi tế bào trong cơ thể (ôxy là một loại khí có trong không khí của chúng ta, được hít vào cơ thể qua đường hô hấp và hai cánh phổi), nên chỉ

https://thuviensach.vn

90

trong vòng vài phút là chúng ta sẽ chết. Điều quan trọng nhất là, một tình trạng nguy hiểm đến sự sống như thế có thể bị gây ra bởi một cú điện giật!

Bạn đã biết chưa...?

Nhưng trong một trường hợp như thế, người ta có thể khiến cho trái tim đập trở lại. Nghe thì có vẻ khó tin – nhưng phương pháp tốt nhất là dùng thêm một cú điện giật nữa. Chính thế, bạn đọc không sai đâu!

Chấp chới

Rung động

Bơm

iện giậtđ

Vì những lý do mà bản thân các nhà khoa học cũng chưa thật tường tận, một cú điện giật lại kết thúc tình trạng rung tâm thất, và trái tim lại bắt đầu đập đều đặn trở lại. Nhân loại đã có được kiến thức này qua những tình huống thảm thương. Sau đây là một câu chuyện khiến trái tim tan nát…

Một câu chuyện rung động trái tim

Arizona, uSA, 1974

- Bây giờ chúng ta đề cập tới một trường hợp hết sức thú vị. Đó là một cậu bé 14 tuổi, lồng ngực của cậu đã không phát triển bình thường suốt nhiều năm trời, hậu quả là bây giờ cậu không còn khả năng thở bình thường được nữa. Tôi nói có quá nhanh không?

Nhà y học Claude Beck đưa mắt quan sát đội sinh viên bao quanh ông, những người đang hối hả ghi chép trong khi cùng với ông thực hiện việc thăm bệnh nhân mỗi sáng của bệnh viện, trông họ như một đàn hải âu trắng bao quanh một con thuyền đánh cá.

https://thuviensach.vn

91

Ông Claude Beck có mái tóc cắt ngắn đã bạc trắng và một khuôn đầu vuông vức, và ông là người có khả năng vẫn tiếp tục bình tĩnh khi đưa ra một thông điệp trầm trọng. Hiện thời, ông đang bình tĩnh nhìn bệnh nhân trẻ tuổi Mickey.

- Ta cứ mong ta được nói với cháu rằng phẫu thuật tới đây sẽ dễ dàng như một trò chơi con trẻ, cháu bé ạ, nhưng sự thực đây là một chuyện phức tạp khó khăn. Chúng ta sẽ phải cắt rời xương ức của cháu, để cháu có thể

thở được bình thường. Mặc dù vậy ta vẫn tin rằng, chúng ta sẽ làm được chuyện này. Hai con mắt Mickey mở lớn và tối thẫm xuống vì sợ hãi, nhưng làn da mặt xanh xao và trắng nhợt.

- Rồi sau đó? - Cậu bé sợ hãi thì thầm.

- Sau đó cháu sẽ rất khỏe.

Mickey rất muốn đặt thêm vài câu hỏi khác, nhưng lúc đó cậu đã hết hơi, và bác sĩ cùng các sinh viên của ông bước sang giường bệnh nhân kế tiếp.

Sau đó cậu đã hỏi một cô y tá về bác sĩ Beck.

https://thuviensach.vn

92

- Ôi cha, Mickey, - cô y tá mỉm cười. - Bác sĩ Beck là một chuyên gia đó.

Ông ấy tài giỏi, có thể gọi là thiên tài, đến mức thậm chí đã sáng chế ra một bộ máy cho phép người ta dùng điện giật để khiến cho một trái tim ngừng đập lại đập trở lại. Cái máy đó tên là Defibrillator (máy khử rung tim). Ông ấy đã thử nghiệm cái máy này với mấy con chó rồi. Cháu đừng sợ, cháu đang nằm trong những bàn tay đầy kinh nghiệm.

Bác sĩ Claude Beck thật sự là người có tài. Phẫu thuật diễn ra trôi chảy, và chỉ

sau hai tiếng đồng hồ thì các xương sườn đã được cắt xong. Phần khó khăn nhất vậy là đã hoàn tất, phẫu thuật gia buông ra một tiếng thở dài nhẹ nhõm khi ông bắt đầu khâu vết mổ lại. Nhưng rồi trái tim Mickey đột ngột không đập nữa. Cậu bé đang ngất khẽ thở dài khi mạng sống của cậu đe dọa tắt đi.

Không còn thời gian để cân nhắc lâu!

Giờ là lúc phải hành động ngay lập tức!

- Tim ngừng đập! - Beck gầm lên, cầm lấy một con dao và mở lại những vệt khâu vừa làm. Chỉ còn một khả năng thôi, ông đẩy xương và cơ sang bên, rồi cầm lấy trái tim của cậu bé, trái tim bây giờ đang run lên.

- Hiện tượng rung tâm thất, - ông kêu lên và bắt đầu dùng hai tay nắn bóp trái tim, thúc nó tự đập trở lại để cậu bé được sống tiếp. Suốt 35 phút đồng hồ, phẫu thuật gia nắn bóp trái tim không ngơi nghỉ, trong khi cậu bé chốc chốc lại nhận được một mũi tiêm để kích thích cơ tim. Nhưng bác sĩ

Claude Beck biết rằng, ông chỉ phí thời gian mà thôi. Chỉ còn lại duy nhất một tia hy vọng.

https://thuviensach.vn

93

- Mang cho tôi máy khử rung tim! - Ông ra lệnh. - Trái tim này cần một cú điện giật.

Nữ bác sĩ gây mê nhợt mặt ra và kinh hoàng lắc đầu.

- Nhưng máy này chưa được thử nghiệm trên cơ thể con người, - cô phản đối. - Chỉ trên cơ thể chó thôi.

- Thì bây giờ chúng ta thử, - Claude Beck la lên trong tuyệt vọng. - Nếu không…

Một y tá đẩy dàn máy của Claude Beck gồm một loạt những dây và máy đo vào trong phòng mổ và bật nó lên.

Bác sĩ Claude Beck gắn điện cực vào trái tim của cậu bé và xoay máy lên chỉ

số 1500 Volt. Các điện cực giật lên trong bàn tay của Claude Beck, nhưng trái tim vẫn bất động.

- Cậu ta chết, - một y tá kêu lên.

Những giọt mồ hôi lăn từ trán bác sĩ Claude Beck xuống miếng khẩu trang.

Thêm một lần nữa, ông lại nắn bóp trái tim bằng hai bàn tay của mình. Lại thêm 25 phút nặng nề trôi qua, hai cánh tay bác sĩ Beck đã mỏi nhừ, nhưng ông vẫn không đầu hàng. Lại thêm các mũi tiêm khác tỏ ra không có hiệu quả. Trái tim không đập nữa. Rất có thể ông nên để cho cậu bé chết, bác sĩ Claude Beck thầm cân nhắc, ông bây giờ có thể ngưng gắng sức bất cứ

lúc nào, nhưng có một suy nghĩ nào đó trong nội tại vẫn thúc ông tiếp tục làm việc.

https://thuviensach.vn

94

- Tôi phải thử một lần nữa, - phẫu thuật gia lẩm bẩm và với hai bàn tay run rẩy, ông gắn lần cuối các điện cực. Lại thêm một cú điện giật, lần này thì lâu hơn, và các điện cực giật lên dưới điện thế 1500 Volt.

Sau đó là một khoảng im lặng căng thẳng, kéo dài.

- Thành công! - Beck kêu lên. Giọng ông khản đặc vì nhẹ nhõm. Trái tim lại bắt đầu phập phồng và đập trở lại, rồi đập đều đặn bình thường, cứ như thể

chưa hề có chuyện gì xảy ra. Các y tá, bác sĩ gây mê, tất cả những người có mặt phấn khích nổ một tràng pháo tay sấm sét.

Vào ngày hôm sau, Mickey đã ngồi thẳng trên giường.

- Cháu đói, - cậu bé phàn nàn. - Thức ăn ở đây tệ đến mức người ta muốn sốc lên được.

Cô y tá mỉm cười, mắt chợt ẩm ướt vì vui và nhẹ nhõm.

- Chà, Mickey, - cô bảo. - Có một điều đã chắc chắn: trong vụ gây sốc thì bọn ta ở đây đã trải qua không ít chuyện.

mỘt nền Y hỌc gÂY SỐc

1. Chiếc máy khử rung tim của bác sĩ Claude Beck chẳng bao lâu đã nằm trong danh sách những trang thiết bị chuẩn của tất cả các bệnh viện và kể từ đó đã cứu mạng cả vạn con người. Năm 1960, các bác sĩ người Mỹ

đã chế ra một phiên bản chạy pin, có thể sử dụng kể cả trong xe cứu thương. Giờ đây thì thậm chí nhân loại đã có những chiếc máy khử rung tim nhỏ tí xíu, có thể được gài trực tiếp vào cơ thể con người. Chúng sẽ

gây nên những cú điện giật nhỏ tí tẹo, ngay khi nhịp tim đập yếu xuống.

2. Một máy trợ tim cũng hoạt động tương tự như một máy khử rung tim được gắn vào cơ thể con người. Máy này nhận điện từ một dàn pin nằm phía ngoài cơ thể, nhưng khác với máy khử rung tim gây sốc để khiến tim đập trở lại, máy này sản xuất ra các cú điện giật đều đặn giữ cho tim đập tiếp. Năm 1999, thậm chí ta còn cấy một máy trợ tim nhỏ tí xíu vào cơ thể cho một em bé mới được ba tuần tuổi thôi, một chiếc máy như thế chả lớn hơn một đồng xu là mấy.

https://thuviensach.vn

95

3. Năm 1995, người ta đã trang bị cho một nữ bệnh nhân người Anh một bộ máy chạy pin, giúp bà đứng thẳng trở lại. Vốn là các sợi dây thần kinh của người phụ nữ đã bị hư hỏng nặng qua một tai nạn ô tô. Máy này phát ra những xung điện hướng tới các sợi dây thần kinh còn nguyên vẹn của bà, và qua đó ra lệnh cho các cơ bắp của bà chuyển động trở lại.

Tã phải thay

mỗi ngày, may

mà pin không

phải thay

nhanh như thế.

Máy trợ tim

Bạn có nhận thấy rằng tất cả các phát minh kể trên đều có một điểm chung?

Không ư? Thôi được, xin mách bạn một câu nhỏ: Vật thể đó được làm từ kim loại, chứa đầy hóa chất bên trong và sản sinh ra năng lượng. Không, không phải là một lon nước ngọt đâu! Đó là một chiếc pin, và nếu không có pin thì đa phần các máy móc sẽ chỉ có giá trị như một đống sắt vụn. Chà, tình cờ

làm sao, chương sách tiếp theo đây lại nói đúng về chủ đề pin – vậy nên bạn hãy chờ đợi nghe! Hãy vào tư thế ngồi trên sofa sao cho thoải mái và vừa tìm hiểu vừa thư giãn, trong khi các bộ pin của bạn được nạp điện trở lại!

https://thuviensach.vn

96

Những bộ pin dễ sử dụng

Bạn còn nhớ đến các bạn nhỏ trên hòn đảo Horroa? Dám cược với bạn rằng, lúc đó họ rất mong đã nhớ mang theo vài viên pin? Pin là một khả năng thiên tài để lưu trữ điện. Người ta có thể mang nó bên người và có thể sử dụng rất đa năng – trong đèn pin cầm tay, trong Radio, trong ôtô trò chơi hoặc trong những con búp bê vừa biết nói, vừa biết khóc, vừa biết chạy. Nhưng mà pin hoạt động ra sao nhỉ?

Một chuyện vui trong giờ nghỉ dành cho các thầy cô giáo Hãy cầm lấy một viên pin và khoác một nụ cười tươi tắn nhất mà bạn có thể

có lên mặt mình. Gõ cửa phòng giáo viên, và khi cánh cửa vừa kêu ken két vừa mở ra, bạn giơ cái pin đó lên cao.

Xin thầy chỉ

cho em, cái

gì đây?

Chắc thầy giáo dạy vật lý của bạn sẽ nói: - Thì cái gì nữa, một viên pin, đúng là ngốc! - Thế là bạn chỉ việc thương hại lắc đầu.

đó không

phải là danh

từ đứng đầu -

đây là một pin

khô.

H ả!

https://thuviensach.vn

97

Đúng vậy, cái tên chính xác cho pin ngày nay phải gọi là pin khô, nguyên nhân nằm ở chỗ các hóa chất chứa trong pin được lưu trữ dưới dạng đặc quánh, chứ không phải dưới dạng lỏng như ở những đời pin đầu tiên. Cái từ

“Batterie” (pin) thật ra có nghĩa là sự móc nối của các nguyên tố cùng loại sản xuất ra năng lượng, ví dụ như trong một chiếc đèn pin cầm tay. Nhưng để cho đơn giản, kể cả ở đây ta vẫn cứ tiếp tục gọi nó là “pin”.

Lệnh truy nã: Pin (pin khô)

Dữ Liệu CăN BảN:

Pin được sử dụng nhằm mục đích lưu trữ điện dưới dạng hóa chất. Trong quá trình sử dụng sẽ

xảy ra trong pin một dạng phản ứng tạo nên điện (đọc thêm ở trang 106).

Máy nghe nhạc

Em muốn

di động

về với mẹ!

Máy chụp ảnh

đèn pin

Búp bê biết nói

CáC CHi TiếT Gây SốC:

Pin được phát minh ra khi một nhà khoa học nhìn thấy một cái đùi của một con ếch chết giật lên, và bởi một bạn đồng Bạn sẽ biết

nghiệp của ông đã gây ra những chuyện khủng toàn bộ

khiếp với chính con mắt của anh ta.

câu chuyện

rùng rợn

Chà, đây quả là một chuyện gây sốc…

này từ trang

nhưng là chuyện có thật!

100.

https://thuviensach.vn

98

Siêu sao ngành nghiên cứu: Luigi Galvani (1737 - 1798) và Alessandro Volta (1745 - 1827), Quốc tịch: Ý

Sau đây là câu chuyện của hai nhà khoa học nghiên cứu, thuở đầu kết bạn với nhau, nhưng rồi theo năm tháng cuộc đời, họ đã trở thành hai kẻ

tử thù. Trước đó, họ còn kịp tạo nên một số phát minh quan trọng trong lĩnh vực điện học.

Câu chuyện của Alessandro...

Cậu bé thông minh đó theo học trong một trường dòng, các cha đạo mê cậu đến mức tìm cách dùng đồ ngọt để dụ dỗ cậu đi theo con đường cha đạo.

... bằng lòng chứ?

Ô, cái này

phải để

em tiêu

hóa đã.

Nhưng cha của Alessandro không muốn con mình thành cha đạo, ông đưa cậu ra khỏi trường học đó. (Nếu tất cả các bậc phụ huynh đều thông cảm với con cái như vậy thì tốt biết bao!) Alessandro đầu tiên trở thành thầy giáo vật lý tại Como, sau đó trở thành giáo sư tại trường Đại học Tổng hợp Pavia.

Cuộc đời

thật ngọt

ngào.

https://thuviensach.vn

99

Alessandro sáng chế ra một loại súng lục, nơi người ta sử dụng một tia lửa tĩnh điện để đốt khí Metan. Bạn còn nhớ đến khí Metan không – đó là thứ

khí cũng có trong các quả bom trung tiện của người và vật, và có trong các bãi rác thối rữa. E hèm, phòng trường hợp bạn nảy ra “tối kiến”, chúng tôi xin nhắc trước: Người ta không thể dùng các quả bom trung tiện để mà bắn người khác đâu nghe.

Ấy đau! Tay tôi đau quá!

Thôi đừng

làm to

chuyện - ai

vừa thả

bom trung

PENg!

tiện đấy

hả?

Câu chuyện của Luigi...

Chàng trai Galvani trẻ tuổi học nghề y rồi làm bác sĩ, rồi trở thành phó giáo sư tại trường Đại học Tổng hợp Bologna. Chuyên ngành của anh là xương và sau đó là thận. Nhưng suốt thời gian này anh không có một phát minh nào khiến dư luận xôn xao.

Xương

tương đối...

Thận thì....

cứng... và...

ừ thì...

và tôi cũng

chúng...

có vài mẩu

hừm, khá là

như thế

nâu đấy...

trong chân.

Từ năm 1780, Galvani nghiên cứu kỹ hơn về thận và ở đây ông đã đạt được một bước ngoặt cực kỳ hấp dẫn. Nhưng bạn hãy tự đọc đi – sau đây là những bức thư mà Luigi trao đổi với anh bạn Galvani. (Chúng tôi xin nhắc trước, cũng có thể đây là những bức thư giả đấy.) https://thuviensach.vn

100

Trường Đại học Tổng hợp

Con dao

bằng thép

Bologna, năm 1780

của tôi

Chào Sandro,

Chắc cả đời bạn không đoán

được chuyện gì đã xảy ra với

tôi! Đúng khi tôi đang mổ một

cái đùi ếch - bạn biết đấy, thời

gian gần đây tôi nghiên cứu

các dây thần kinh - thì đột

ngột xảy ra một chuyện cực

kỳ thú vị: Xuất hiện một tia đùi ếch lửa nhỏ, và cái đùi ếch giật

được cắm trên

lên!

một tấm kim loại

Tôi kiểm tra lại, nhưng con

ếch rõ ràng đã chết. Buồn

cười làm sao, cái đùi đó chỉ

giật lên khi bị thép chạm

phải. Với xương và thủy tinh,

chuyện này không xảy ra.

Tôi liền làm một thí nghiệm:

Dùng móc bằng đồng thau

móc vài cái

đùi ếch vào

một thanh sắt treo trước cửa sổ phòng thí nghiệm, và bạn thử tưởng tượng xem: đám đùi ếch đó vui vẻ nhảy nhót như dàn chân của một hàng vũ nữ Revue! Con mèo của ông hàng xóm bị một cú sốc ra trò! Tôi đoán rằng, trong những cái cơ của đùi ếch có một loại điện, nó khiến cho một dòng điện chạy qua lớp kim loại. Thứ điện này chắc phải là tia sáng của sự sống.

https://thuviensach.vn

101

Vài người bạn đồng nghiệp của tôi đã tìm cách đánh thức lại những người đã chết, bằng cách giật điện họ. Cho tới nay chưa ai thành công! Nhưng tôi rất phấn khích về thí nghiệm của mình.

Đúng thế, thật sự là phấn khích đấy! Phấn khích tưng tưng lên như được “mạ điện” vậy!

Chào bạn

Luigi!

MỘT LỜI NHẬN XÉT NHO NHỎ DÀNH CHO ĐỘC GIẢ

Khái niệm “mạ điện” có nghĩa là “được phủ một lớp kim loại bằng phương pháp điện phân” và thật sự có nguồn gốc từ những thí nghiệm của galvani. Trong khu vực nói tiếng Anh hiện nay, người ta sử dụng khái niệm “mạ điện” làm từ đồng nghĩa với “nhiễm điện”.

LUIGI thân mến!

Mặc dù đó là một phát hiện thú vị, nhưng tôi e rằng bạn đã nhầm lẫn khi nói tới khái niệm điện trong cơ thể. Tôi đã giật điện một con ếch còn sống, và mặc dù nó có run rẩy chút xíu, nhưng nó chẳng

hề nhảy lên. Tại sao không? - tôi

đã tự hỏi. Thế rồi tôi quyết định

thử xem, liệu điện có là nguyên

nhân khiến cho các giác quan của

chúng ta hoạt động. Thế là tôi giật

https://thuviensach.vn

102

điện lưỡi, mắt và tai tôi để xem qua

đó tôi có thể cảm nhận thấy, nhìn

thấy hoặc nghe thấy những gì hoàn

toàn không tồn tại. Nhưng kết quả

không phải như vậy, chỉ thấy đau mà

thôi! Đột ngột, tôi hiểu ra cái sự thật

gây sốc: chính những thứ kim loại mà anh

đã sử dụng là nguyên nhân gây nên dòng điện.

Dòng điện kia chạy qua đùi con ếch và khiến cho nó giật lên. Giờ

thì tôi đã thành công trong việc cho điện chạy giữa các miếng kim loại, cụ thể như sau...

Tôi đổ nước muối vào hai cái xô. Trong một xô tôi đặt một thanh thiếc, xô kia tôi để một thanh đồng. Cả hai thanh kim loại này được nối với nhau bằng một dây kim loại. Thế rồi tôi dùng một chiếc khăn tay đã nhúng nước muối, vắt từ xô này sang xô kia, để

cho hai dung dịch được nối với nhau. Khi sờ tay vào dây kim loại, tôi thật sự bị điện giật. Bây giờ đã chắc chắn: có điện chạy giữa hai thanh kim loại đó!

Thế, đó là tin mới nhất...

Chào thân ái,

bạn ALESSANDRO của anh

https://thuviensach.vn

103

KếT LuẬN KHOA HỌC

1. Volta có lý. Như mọi cơ thể con người và thú khác, kể cả một cái đùi ếch cũng chủ yếu được làm từ nước muối, đây là một chất dẫn điện tốt. Thế nhưng cả Galvani cũng không hoàn toàn vô lý – các dây thần kinh có phát ra một loại xung điện. (Xin xem lại trang 82, nếu bạn không rõ chúng tôi muốn nói đến hiện tượng nào.) 2. Volta đã có lý đối với thí nghiệm của ông. Các điện tử đã chạy từ

thiếc sang đồng, qua đó tạo nên một dòng điện. Nhưng cái này không gây được ấn tượng mấy đối với Galvani.

Đại học Tổng hợp Bologna, 1795

Kính gửi anh bạn đồng nghiệp VoLTa,

Làm sao anh có thể cãi lại lời tôi! Tôi thấy việc anh hành hạ một con ếch nhỏ bé tội nghiệp thật không hay chút nào. Bản thân tôi chỉ thực hiện các thí nghiệm khi những con thú đó đã chết rồi!!!

Ngoài ra, tôi vẫn giữ nguyên lời khẳng định của mình, rằng thú vật sản sinh ra điện.

đúng thế!

Người ta chỉ cần nhớ đến loài cá chình điện, rõ ràng bọn này phóng điện, đúng không

nào?

Hà, giờ thì anh không cãi vào đâu được nhé!

Gầm gừ!

Người bạn cũ đang nổi giận

của anh: Galvani

https://thuviensach.vn

104

Đại học Tổng hợp Pavia, năm 1799

Đồ MẶT ẾCH NGU ĐầN,

Anh đã nhầm hoàn toàn! Cái đó tôi có thể chứng minh rõ ràng! Tôi vừa thí nghiệm một lần nữa với các giác quan của chính tôi. Tôi đã đặt những đồng tiền xu lên trên lưỡi và một đồng tiền xu nữa xuống phía dưới lưỡi. Qua đó tôi nhận thấy cảm giác tê tê nhè nhẹ và một vị rất khó chịu. Nhưng bản thân tôi thấy rất THÚ VỊ, bởi bây giờ tôi biết rõ rằng, kim

loại sản sinh ra điện. Cho

mục đích này - và cũng

để chứng minh cho anh

thấy là anh hoàn toàn sai lầm - tôi thậm chí đã chế ra một bộ máy, gọi là Cột Volta. Một cái tên hay, đúng không?

Hãy đặt một dây thép lên phía trên và một xuống phía dưới cái cột này, vậy là ngay lập tức các tia lửa bắt đầu bắn tóe lên. Người ta càng chồng nhiều lớp kim loại lên nhau, thì càng có nhiều điện được sản sinh ra. Thế, Bìa carton thấm nước

muối (thay cho lưỡi

bây giờ anh đã biết rõ. Hãy cầm lấy cái đùi của tôi)

ếch của anh mà nhảy lò cò

trong phòng thí nghiệm.

Trân trọng kính chào

VOLTA

https://thuviensach.vn

105

NHẬN XÉT KHOA HỌC

Volta thêm một lần nữa có lý! Một loạt các phản ứng hóa học với nước muối đã khiến cho thiếc tích điện âm còn đồng tích điện dương. Vì thế mà sau đó sẽ có điện tử chảy qua dây kim loại từ thiếc xuống tới đồng. Qua đó xuất hiện dàn pin đầu tiên của thế giới (và 5 phút sau thôi, nó sẽ trở thành dàn pin rỗng đầu tiên của thế giới.) Cuộc cãi vã đã kết thúc ra sao?

Galvani không bao giờ bỏ đi sáng kiến của mình, và ông cũng không bao giờ

tha lỗi cho Volta về chuyện ông này đã có một ý kiến khác. Khi Napoleon xâm chiếm đất Ý, Galvani bị mất việc, ông chống lại nước Pháp. Volta, ngược lại, có quan hệ rất tốt với nhà vua, Napoleon thậm chí đã phong cho ông chức Nam tước. Sáng kiến của Volta khiến ông nổi danh. Đơn vị đo đạc cho điện thế được đặt theo tên ông: Ví dụ như những ổ cắm điện bạn thường gặp trong nhà đa phần đều nằm dưới một điện thế là 220 Volt (220V).

NHẬN XÉT KHOA HỌC

Những đơn vị đo đạc khác trong ngành điện học là Watt và Ampe.

Watt cho bạn biết dòng điện có thể thực hiện bao nhiêu công việc trong một đơn vị thời gian xác định (ví dụ như máy sấy tóc của bạn có thể

tạo ra bao nhiêu nhiệt năng). Đơn vị cho công suất điện này được gọi tên theo nhà nghiên cứu người Scotland James Watt (1736 - 1819) (đó chính là người với chiếc máy hơi nước!). Ampe sẽ cho biết cường độ của dòng điện, tức là có bao nhiêu điện tử chạy qua dây dẫn trong khoảng thời gian xác định. Người đầu tiên nảy ra sáng kiến này là nhà nghiên cứu người Pháp André Marie Ampère (1775–1836).

https://thuviensach.vn

106

Bạn đã biết chưa...?

Phát minh của Volta có một vấn đề khó khăn nho nhỏ, miếng carton thấm nước muối rất nhanh khô. Các dàn pin phổ biến ngày nay (pin khô, bạn nhớ chứ?) là phát minh năm 1865 của nhà nghiên cứu người Pháp Georges Leclanché (1839 – 1882). Trong một pin khô là một hỗn hợp các hóa chất. Qua các phản ứng hóa học trong pin, các điện tử có thể chạy từ

bình thiếc sang thanh than – tức là tạo nên một dòng điện.

Cùng với pin khô, tôi sẽ không

bao giờ bị cạn kiệt năng lượng

nữa, ha ha!

Núm bằng đồng

thau (cực dương)

Thanh than (tích

điện dương)

Các điện tử chạy từ thiếc đến

than sẽ tạo nên một dòng

điện. Mô hình mới này dễ sử

dụng hơn nhiều và không dễ

chảy nhoét ra như mô hình cũ.

Cực âm

lớp vỏ bao ngoài bằng

Dung dịch

thiếc (tích điện âm)

Salmiak đặc

https://thuviensach.vn

107

BẠn cÓ Khả nĂng trỞ thÀnh nhÀ nghiÊn cỨu?

Các cục pin được sắp xếp ra sao trong một chiếc đèn pin? Dĩ nhiên rồi, bạn có thể thử – nhưng trước đó bạn cũng có thể cân nhắc xem các điện tử sẽ

chuyển động theo hướng nào. Có phải chúng…

a) Chạy từ dương đến dương

b) Chạy từ âm đến âm

c) Chạy từ âm đến dương?

thì cực âm và cực dương phải chạm vào nhau.

lên,

sáng

bạn

của

pin

đèn

Để

dương.

điện

tích

được

tử

nguyên

các

với

đến

chạy

luôn

âm

điện

tích

được

tử

điện

các

đấy,

biết

Bạn

c)

ời:

L

ả

R T

Một chuyện tiếu lâm nho nhỏ của các thầy cô giáo Nó... nó

Kí hiệu NH Cl là

đó là muối Amoniac, và nó

4

nằm trên

viết tắt cho chất

độc đến mức tốt nhất là em

lưỡi em

nào?

nên nhổ nó ra ngay!

đây...

MỘT LỜI CẢNH BÁO NẶNG KÍ!

Các hóa chất chứa trong một cục pin là những chất rất nguy hiểm.

Nếu chúng chảy ra, chúng có thể làm bạn bị bỏng da! Hãy ném các cục pin cũ đi (vào trong những bình chứa đặc biệt) hoặc nạp chúng trở lại. Trong mọi trường hợp, bạn không bao giờ nên tò mò mà mở

một cục pin ra mà xem phía bên trong!

https://thuviensach.vn

108

các LoẠi Pin SiÊu tiện LỢi

Điểm hay ho ở pin là người ta có thể sử dụng chúng ở khắp mọi nơi – bên bãi biển, trong ô-tô hoặc thậm chí trong toillet. Và có rất nhiều loại pin với các hóa chất khác nhau, có tác dụng giải phóng điện tử và qua đó có thể

được sử dụng làm nguồn điện.

Bạn đã biết chưa...?

Trong một phòng thí nghiệm ở xứ Oxford của nước Anh, có một quả chuông điện tử, chạy bằng hai cục pin loại kẽm sun-fua rất mạnh. Cặp pin này được cài đặt trong một thí nghiệm năm 1840 và kể từ đó vẫn tiếp tục hoạt động, chưa hề phải thay.

Cái chuông cứ reo từ đó cho tới nay không ngơi nghỉ!

DRiNg

DRiNg

Tôi không

làm cách

biết, người

nào tắt cái

phát minh

vật ầm ĩ

ra nó đã

này?

chết từ năm

1892!

Một trong những chiếc máy chạy pin thú vị nhất thế giới là một chiếc ôtô chạy bằng điện pin – không phải ô tô đồ chơi đâu nghe, mà là một chiếc ôtô thật sự! Nó có thể đi xa tới 200 km mà không cần nạp lại pin, và có thể

đạt tới vận tốc 129 km/h. (Ồ không, bạn đừng mong tưởng hão huyền, tôi không nghĩ là các bậc cha mẹ đủ tiền để mua nó mà tặng cho bạn vào ngày sinh nhật tới.) Chiếc máy này đã được đưa ra thị trường vào năm 1985 trong một chiến dịch quảng cáo khổng lồ. Liệu bạn có muốn có một chiếc không?

https://thuviensach.vn

109

HÃY BIẾN GIẤC MƠ VỀ xE CỘ CỦA BẠN THÀNH

HIỆN THựC!

Để lái một chiếc xe Sinclair

C5, bạn không cần bằng

lái! Sáng kiến của Sir Clive

Sinclair là một chiếc xe ba

bánh chạy pin, có thể đi xa

tới 32 km mà không cần phải Xem thêm dưới đây để có nhiều thông tin hơn nạp lại pin!

 Nếu pin hết, bạn chỉ đơn giản đạp vào pê-đan thôi, xe vẫn tiếp tục lăn bánh.

 Với độ cao 79 cm, đây là một công cụ len lách tuyệt hảo trên phố

phường. Bạn hãy tận hưởng cái thú

được vòng vèo và vượt qua mũi những

chiếc xe chở hàng khổng lồ.

Lời nhắc nhở in nhỏ:

Cơ sở sản xuất ô tô

C

Sinclair

5 chẳng bao lâu đ

ngưng

ã phải

sản

xuất. Sản

thiên

phẩm

tài

của họ hầu

không

như

tìm

được người

vì hai lý do sau:

mua

1. lý do an toàn.

2. Những người lái

cảm

xe có

giá

c mình bị thấ

trong

p kém

dòng giao thông,

phải

ngồi

vì

vào một chiếc

trông như đồ chơi trẻ em. xe

https://thuviensach.vn

110

Bạn thấy đấy: Pin là một khả năng thiên tài để tạo ra lực, khiến cho đồ vật chuyển động. Cả một chiếc Sinclair C5 cũng vậy. Nhưng vẫn còn một lực khác mà bạn tìm thấy trong mỗi chiếc mô-tơ điện.

Và sức mạnh này cũng được sản sinh bởi những chú điện tử quen thuộc tí hon thân thuộc của chúng ta…

Bạn muốn biết nhiều hơn sao?

Tốt lắm, vậy thì đọc tiếp đi. Chương tiếp theo thể nào cũng khiến bạn thích mê li cho mà xem. Bởi nó hút hồn người ta bằng một cung cách pháp thuật…

y hệt như một thanh nam châm vậy!

https://thuviensach.vn

111

Nam châm bí hiểm

Chắc giờ thì bạn không thể rời cuốn sách ra khỏi tay được nữa phải không?

Nếu thế, thì nguyên nhân chính là lực hấp dẫn nam châm của những trang sách. Nếu bạn còn đủ tỉnh táo để đọc chương tiếp theo, bạn sẽ biết lực nam châm là gì và nó xuất hiện ra sao. Nhưng để bắt đầu, xin trình bày với bạn vài dữ liệu quan trọng…

Lệnh truy nã: Từ tính

CÁC DỮ LIỆU CĂN BẢN:

1. Từ tính được sản sinh bởi các miếng nam châm (chuyện rõ ràng quá đi, đúng không?).

2. Những gì mà chúng ta gọi là từ tính cũng chính là lực mà các điện tử sản sinh ra – và vì thế cái tên khoa học cho lực này là “điện từ - Electromagnetic”.

Bạn còn

Lực do các

nhớ trang 40

Nam châm

điện tử sinh ra.

không?

3. Điều đó có nghĩa là, một nguyên tử có điện tử cũng đồng thời nhiễm từ nhẹ.

CÁC CHI TIẾT GÂY SỐC:

Câu hỏi: Nếu các nguyên tử mang từ tính đơn giản có mặt ở khắp mọi nơi, thế thì tại sao không phải vật gì cũng mang từ tính? Tại sao bạn không bị dán dính vào giường mỗi buổi sớm mai? (Không, rõ ràng là bạn không bị dán dính vào giường, mặc dù bạn có cảm giác như vậy vào những buổi sáng lười biếng.)

https://thuviensach.vn

112

Lực từ tính

Lực của bà mẹ hiền từ

Câu Trả lời: Tôi có nói “nhiễm từ nhẹ”. Người ta có thể cảm nhận được lực từ, khi có tới hàng tỷ nguyên tử mang từ tính được sắp xếp theo cùng một hướng, có nghĩa là hướng về cùng một phương.

Từ tính: một cái nhìn thú vị vào phía trong.

Được thôi, thế thì làm cách nào để khiến cho rất nhiều nguyên tử sắp xếp cùng một hướng? Cho vụ này bạn cần một cái nhíp nhỏ xíu và hàng tấn lòng nhẫn nại. Và cả khi bạn đã tiêu hết cả tấn lòng nhẫn nại rồi thì việc vẫn chưa kết thúc đâu.

Phải có một cách gì đó dễ

dàng hơn chứ...

Chà, chắc bạn sẽ vui khi được biết rằng, những nguyên tử dễ thương và sẵn lòng giúp đỡ nằm trong một miếng nam châm sẽ tự động ngoan ngoãn sắp xếp cùng hướng.

1. Bên trong một miếng nam châm, các nguyên tử tạo nên các hộp nho nhỏ (có đường kính khoảng 0,1mm), gọi là các khu trắng. Trong các khu trắng này, các điện tử có thể kết hợp sức lực của chúng lại để tạo nên những gì mà chúng ta gọi là từ tính.

https://thuviensach.vn

113

2. Mỗi miếng nam châm có hai cực, một cực bắc và một cực nam.

Các lực tác dụng

cùng hướng sẽ

tạo nên từ trường

Các tia lực

mạnh.

từ thoát ra ở

cực Bắc.

Các đường đi

của lực được

Gấu Bắc cực

hút về phía

ở cực Bắc.

cực Nam.

Các mảnh vụn sắt nhỏ

li ti khiến ta nhìn thấy từ

trường.

Hãy tự thử nghiệm... làm cách nào để tạo nên một con ruồi mang từ tính

Bạn cần:

- 1 miếng giấy pơ-luya nhỏ, kích cỡ 2cm x 1cm

- hồ dán và kéo

- một cái kim găm

- một thỏi nam châm (chú ý chọn một thỏi nam châm mạnh, hoặc bạn chồng nhiều thỏi lên nhau)

- một sợi dây dài khoảng 30cm.

Bây giờ bạn cần phải làm:

1. Châm kim qua miếng giấy, sao cho kết quả trông như một con ruồi nhỏ

vậy (miếng giấy sẽ tạo thành đôi cánh).

https://thuviensach.vn

114

2. Buộc dây vào đầu kim

3. Dán đầu dây còn lại vào mép bàn

4. Giờ bạn đưa miếng nam châm lại gần con ruồi giấy, tìm cách làm cho nó bay lên mà không chạm vào nó.

Chúc chuyến bay vui vẻ!

Cám ơn!

Chuyện gì sẽ xảy ra?

a) Kể cả khi người ta đưa thỏi nam châm ra xa con ruồi giấy, con này vẫn lơ lửng trong không khí.

b) Nam châm càng gần con ruồi bao nhiêu thì con ruồi càng bay tốt hơn.

c) Nam châm chỉ có tác dụng khi nó được giữ ở một hướng xác định.

một cái gọi là “từ trường”.

nó

quanh

nên

tạo

châm

nam

Thỏi

nhiêu.

bấy

mạnh

càng

dụng

tác

nó

của

lực

thì

nhiêu

bao

gần

lại

châm

nam

thỏi

đưa

ta

Người

b)

: I ờ

L Ả

Tr

Hãy tự thử nghiệm... liệu nguyên tắc từ trường có hoạt động dưới nước hay không?

(Đừng lo nghe, bạn không cần phải mặc bộ đồ thợ lặn cho thí nghiệm này đâu!)

Bạn cần:

- một cốc nước

- một thỏi nam châm

- một cái kẹp giấy

https://thuviensach.vn

115

Bây giờ bạn cần làm:

1. Buông cho kẹp giấy (bằng kim loại) rơi vào trong cốc nước.

2. Đưa thanh nam châm lại gần phía ngoài của chiếc cốc.

3. Hãy sử dụng thanh nam châm để từ từ đưa cái kẹp giấy lên cao mà không chạm vào nó, và cũng không làm cho thanh nam châm bị ướt.

Làm vụ này người ta

phải tập trung đến

phát điên.

Chuyện gì xảy ra?

a) Dĩ nhiên rồi, rất dễ.

b) Cái kẹp giấy chả nhúc nhích lấy một milimet.

c) Cái kẹp giấy chỉ chuyển động khi người ta đưa thanh nam châm lên phía trên mặt nước. Điều đó cho thấy, từ tính có thể xuyên qua nước, nhưng không thể xuyên qua thủy tinh.

nước lẫn thủy tinh.

cả

qua

động

tác

tính

từ

rằng

minh

chứng

đã

bạn

đó

Qua

a)

: I ờ

L Ả

Tr

Hãy tự thử nghiệm... một chuỗi nam châm Magnetband hoạt động ra sao?

Bạn có biết là chiếc máy Cassette của bạn hoạt động bằng từ tính không?

Đúng như vậy đấy. Thí nghiệm rất hấp dẫn sau đây sẽ cho bạn biết nhiều hơn.

Bạn cần:

- một băng Cassette (băng bạn thường nghe nhạc ấy)

- một chiếc máy Cassetten-recorder có microphone

- một thỏi nam châm

https://thuviensach.vn

116

Bây giờ bạn cần làm:

1. Nói vào microphone. Bạn nói gì cũng được – ví dụ như bắt chước tiếng lợn ủn ỉn và gà vịt cãi nhau trong một trang trại?

2. Được đấy, trò bắt chước tiếng thú vật của bạn hay đấy. Nhưng như vậy là đủ rồi!

Giờ bạn quay băng trở lại, ấn nút Play để nghe lại đoạn vừa ghi âm. Sau đó quay băng về phía trước, nhưng chỉ đến khoảng giữa đoạn băng mà bạn đã ghi ở bước một mà thôi.

3. Đưa thanh nam châm chuyển động dọc phía trên của băng Cassette, làm như vậy bốn lần.

trượt!

4. Giờ bạn quay lại và nghe lại đoạn băng Cassette của mình.

Chuyện gì xảy ra?

a) Giọng của bạn nói được đến giữa chừng thì tắt. Băng giả tiếng thú cưng của bạn vậy là bị hủy hoại.

b) Tiếng trong Cassette đột ngột to đến nỗi mấy người hàng xóm phải cất tiếng than phiền.

c) Giọng của bạn đột ngột đổi đi, nghe như tiếng của người ngoài Trái đất vậy.

“âm thanh trang trại”.

diễn

trình

trình

chương

của

hai

thứ

nửa

hoại

hủy

đã

đó

qua

và

tung

lung

lộn

đảo

này

xếp

sắp

việc

cho

khiến

đã

bạn

châm,

nam

thanh

với

Cùng

phá!

quậy

cảnh

ra

xảy

đó

Sau

lại.

xếp

sắp

được

băng

trên

phía

ở

chất

hóa

và

loại

kim

bột

gồm

bao

ti

li

nhỏ

vực

khu

những

cho

khiến

và

từ

hiệu

tín

các

thành

chuyển

châm

nam

thanh

được

sẽ

này

điện

xung

Những

điện.

xung

các

thành

bạn

của

giọng

biến

sẽ

Microphone

a)

: I ờ

L Ả

Tr

https://thuviensach.vn

117

MỘT LỜI CẢNH BÁO QUAN TRỌNG!

Đừng bao giờ nảy ra ý định thực hiện thí nghiệm này với bộ sưu tập băng cassette nhạc cổ điển của cha mẹ bạn nghe! Ô! Khốn kiếp! Tôi cảnh báo quá muộn hay sao? Thế thì cẩn thận đấy: cha mẹ bạn có thể dùng một thanh nam châm để hút toàn bộ chỗ tiền xu mà họ đã để dành cho bạn từ đầu tuần ra khỏi túi!

ĐỐ VUI VỀ TỪ TÍNH

1. Một loại tiền xu của Canada có mang từ tính. Đúng hay sai?

2. Dựa vào từ tính, người ta có thể hút các vị trí bị bệnh ra khỏi các tuỷ

xương (tức là cái thứ mềm mềm màu hồng mọng nước mà bọn chó rất thích ăn ấy mà). Đúng hay sai?

3. Với một chiếc nam châm cực kì mạnh, người ta thậm chí có thể hút hai con mắt của bạn ra khỏi tròng. Đúng hay sai?

4. Việc lưu trữ thông tin trên các máy tính cũng dựa trên nguyên tắc từ.

Đúng hay sai?

5. Tại xứ Sibiria, người ta ném những vảy sắt xuống hồ. Khi bọn cá đã ăn thứ đó vào, người ta dùng những miếng nam châm cực mạnh để bắt chúng. Đúng hay sai?

6. Phía bên trong quả chuông ở trường học của bạn và/hoặc bên trong quả

chuông của bộ phận báo động trong trường học của bạn có một miếng nam châm. Đúng hay sai?

7. Người ta có thể dựa trên từ tính để làm chạy một con tàu bình thường.

Đúng hay sai?

Đáp án:

1. Đúng. Đồng 5 xu của Canada thực sự được làm từ kim loại Niken, bản chất của kim loại vốn mang tính từ.

2. Đúng. Giữa những năm 80 của thế kỷ trước, các nhà nghiên cứu người Anh đã phát hiện ra rằng, người ta có thể loại bỏ những phần tủy đã https://thuviensach.vn

118

bị bệnh ra khỏi xương. Chuyện này được thực hiện với các hoá chất mang từ tính. Các hoá chất này sẽ bám vào những vị trí bị bệnh và sau đó có thể được hút ra dưới dạng những mẩu vụn nhỏ xíu, hút bởi một nam châm cực mạnh. Chó cưng. Ngươi ăn cơm chưa?

3. Sai. Mắt con người không cảm ứng với nam châm. Sau một tai nạn, người ta có thể dùng nam châm để hút những mảnh kim loại nhỏ

xíu ra khỏi mắt nạn nhân.

4. Đúng. Những chiếc đĩa mềm dùng lưu trữ dữ liệu cũng hoạt động giống như cách một chiếc băng cassette lưu trữ thông tin trên bề

mặt được phủ từ tính của chúng. Đầu đọc của máy tính sẽ biến các xung từ của đĩa mềm thành các tín hiệu điện tử. Các đĩa cứng ngày nay thường bao gồm nhiều đĩa mềm như thế gộp lại, tất cả đều nhằm mục đích lưu trữ thông tin.

5. Sai.

6. Đúng. Cái tiếng kêu vang lên cuối mỗi giờ học và đánh thức bạn ra khỏi trạng thái nửa tỉnh nửa lim dim đó là do một cái búa nho nhỏ

đập vào vành chuông. Chiếc búa này cảm ứng trước một miếng nam châm nằm phía trong chuông. Miếng nam châm này lại được kích hoạt bởi một dòng điện, ngay khi người ta nhấn lên nút chuông.

Em yêu, anh nghe

tiếng chuông ngân nga driNG!

driNG!

như thiên thần hát.

pin

7. Đúng. Tại nước Nhật và nước Đức, người ta đã phát triển nên các đường tàu trôi, những con tàu sẽ được đẩy lên trạng thái nằm lơ lửng phía trên đường ray bởi những nam châm cực mạnh. Khi con tàu chạy, những nam châm mạnh nằm trên tàu sẽ lo lắng sao cho các điện tử

chuyển động song song với những đường ray nằm bên dưới. Con tàu vậy là được chạy bởi các trường lực điện từ. Đây có phải là một món quà sinh nhật tuyệt vời không?

https://thuviensach.vn

119

Bạn đã biết chưa...?

Cùng với công nghệ đường tàu trôi điện từ, người ta cũng xây dựng nên cả những chiếc cầu thang điện và vài loại máy cực kỳ bảnh chọe trong khu giải trí vui chơi. Nếu gặp may, bạn rất có thể sẽ thuyết phục được cha mẹ cùng bạn đến một khu giải trí như thế, làm một dạng

“giờ phụ đạo vật lý”. Cứ thử đi xem, hỏi han thì có tốn gì đâu…

Ba đã nhiều lần

nói là ba muốn

hiểu xem con

phải làm loại bài

tập vật lý như thế

nào?

MộT cHUyệN kể Đầy lực HúT

Những thanh nam châm có một lịch sử lâu dài. Theo huyền thoại xưa cũ, có một nhà vua Trung Hoa vào khoảng 2.200 năm trước công nguyên đã hướng dẫn đoàn quân của ông an lành đi qua làn sương mù dày đặc bằng sự trợ giúp của một viên đá có từ tính – còn gọi là đá từ. rất có thể ông ấy đã buộc viên đá này vào một sợi dây dài.

oK, nhưng quý

ngài ở đâu?

Hãy đi tHEo ta!

Bản chất nam châm vốn mang từ tính, nên chỉ một mẩu nhỏ của nó thôi đã đủ để quay trở về hướng Bắc và tạo thành một dạng la bàn, một chiếc máy mà nhà nghiên cứu tự nhiên và nhà thiên văn học người Trung Hoa Shenkua (1030 – 1093) đã miêu tả từ năm 1086.

https://thuviensach.vn

120

Các thủy thủ người Trung Hoa sử dụng la bàn để giữ hướng đi đúng đắn, đây là một kỹ thuật mà một trăm năm sau đã khẳng định được vị trí của nó tại châu Âu và vùng Trung Cận Đông. Mặc dù các thủy thủ đã thành công khi dùng la bàn, nhưng chẳng một ai bỏ sức ra nghiên cứu các thanh nam châm, cho tới khi một bác sĩ có tên là William Gilbert (1540 – 1603) lập nên kế hoạch này.

Anh chàng William tò mò

Người ta hầu như không biết gì về những năm tháng đầu đời của William.

Chỉ biết khi lớn lên ông đã học ngành y và trở thành bác sĩ riêng của nữ

hoàng Elisabeth I của nước Anh.

Ngọc thể

hôm nay

có an lành

không ạ?

Thế nhưng chỉ hai năm sau, nữ hoàng qua đời, vì vậy mà người ta nghĩ William không phải là một bác sĩ có tài. Mặc dù vậy, ông vẫn là người đầu tiên nảy ra ý định nghiên cứu các thanh nam châm một cách khoa học. Ngày đó, người ta thường nghĩ rằng chỉ cần lấy tỏi xát vào một thanh nam châm là cái mùi thối của tỏi sẽ xua từ tính đi xa. (Nghe cũng có vẻ hay ho đấy – chơi trò này với bạn bè của bạn chắc sẽ thành công!) Thế nhưng Gilbert tìm thấy rằng, cái luận thuyết đuổi từ tính bằng tỏi đó hoàn toàn không có căn cứ.

thí nghiệm

Nhưng kết

này thối quá!

quả thì rất

hay!

https://thuviensach.vn

121

Gilbert thấy chuyện một chiếc la bàn luôn trỏ về hướng bắc là cực kỳ hấp dẫn, và ông muốn biết lý do. Khi tìm tòi, ông phát hiện ra rằng toàn bộ Trái đất này là một thỏi nam châm! Ông nhận ra như vậy khi đặt một chiếc la bàn mang từ tính lên trên đầu một cây gậy nhỏ. Cây kim dĩ nhiên chỉ về

hướng Bắc, nhưng cũng hơi chúc xuống dưới một chút. Điều này cho thấy lực hút phải nằm ở một điểm xa về hướng Bắc, nhưng nằm phía trong Trái đất. Từ đó Gilbert suy ra (một cách đúng đắn!) rằng bản thân Trái đất cũng là một thanh nam châm khổng lồ.

Năm dữ liệu thú vị hấp dẫn về Trái đất 1. Nhân của Trái đất được bao quanh bởi một biển kim loại nóng chảy.

Ngộp lặn vào trong đó, dù chỉ một chút thôi, không phải là việc nên làm, bạn sẽ bị nghiền nát ra và bốc cháy – may mắn làm sao, chưa có ai dám xuống sâu tới thế!

Ôi cha, rồi

Một lần trèo

thế nào

xuống tâm

anh cũng

trái đất: 100

đòi lại tiền

đôla.

cho xem!

2. Trong cái biển kim loại đó có rất nhiều các dòng chảy khổng lồ, và một lượng cực lớn các điện tử tạo nên những lực điện và lực từ khổng lồ.

3. Các đường lực từ sẽ phóng ra từ cực Nam, chạy vòng quanh Trái đất rồi chui trở lại vào Trái đất ở cực Bắc.

4. Đúng thế, bạn đã đọc đúng đấy – những đường lực từ này chạy ngược chiều với những thanh nam châm bình thường! Lẽ ra chúng ta phải nói rằng, cực từ bắc của Trái đất phải nằm đâu đó gần Nam Cực, và cực từ nam của Trái đất phải nằm gần Bắc Cực. Nguyên nhân cho chuyện lộn xộn tên tuổi này nằm ở chỗ cực Bắc của một chiếc la bàn đã tình cờ

https://thuviensach.vn

122

nhận được cái tên này bởi nó trỏ về hướng cực từ bắc, nhưng cực từ này lại nằm ở cực Nam địa lý. Bạn bối rối rồi hả? Thế thì cứ chờ thêm chút

…

Căn cứ ở

Hừm, khoan đã,

cực Nam gọi

chúng tôi đang đọc

đoàn thám

trang 120 và 121 của

hiểm - các

cuốn “điện học, cuốn

bạn ở đâu?

hút đến tóe lửa!”

5. Hướng của các đường lực từ trong 4.600 triệu năm qua đã xoay khoảng 300 lần. (Đừng hỏi tôi tại sao nó xoay và lần xoay tới là bao giờ - không một ai biết đâu!) Một khi nó xoay như thế thì mọi kim la bàn sẽ chỉ về hướng Nam thay vì chỉ về hướng Bắc, và nếu mà tình cờ đó là vào một ngày mà bạn đang đi bộ trong rừng thì các bạn sẽ gặp không ít bỡ ngỡ bối rối đấy.

Tội nghiệp ông thầy giáo dẫn đường!

Nhân dịp nói chuyện đi chơi - bạn thích một kỳ du ngoạn nhỏ chứ?

Hãy cho phép mình hưởng thụ một kỳ nghỉ ngơi hấp dẫn với: CHUYẾN DU LỊCH TỪ TÍNH

DU LịCH vàO MỘT THế GIớI kHÁC

Bạn hãy cưỡi tên lửa du lịch đến dải Van Allens cực kỳ hấp dẫn, được đặt tên theo người đã phát hiện ra nó là James Van Allens. Đây là một khu đất xa 128.000 km, chịu ảnh hưởng những lực từ đặc biệt của Trái đất.

Xem trang sau để biết thêm chi tiết.

https://thuviensach.vn

123

trên mặt trời luôn xảy ra các vụ nổ,

Những phần nguyên tử này sẽ được

làm bắn các phần của nguyên tử ra

lực từ của trái đất ở khu vực Van

ngoài vũ trụ.

allen hút.

ai cha!

Hay quá!

tàu vũ trụ của

tuyệt!

chúng ta

điên

thật!

Chúng sẽ gặp các nguyên tử nằm

LờI CẢNH BÁO IN NHỎ:

trong tầng khí quyển phía ngoài,

Thỉnh thoảng m

những nguyên tử này xuất ra những

ặt trời lại phát

một

ra

khối lượng khổng lồ các

phần tử ánh sáng căn bản (Pho-

điện

bổ

tử

sung, chúng sẽ bị các tia phóng

của

xạ

ton), và điều này dẫn tới những

dải Van Allen hút lấy và khiến

cho từ trường

hiệu ứng màu sắc tuyệt vời. Người

của Trái đất mạnh

hẳn

lên. Nếu con tàu

ta gọi chúng là ánh sáng Bắc cực

vũ trụ bằng

kim

loại của chúng ta chạm

hay ánh sáng Nam cực, bởi chúng

phải

những

luồng điện tử đó, sẽ xảy

chuyện nổ đùng đoàng!

ra

chỉ xuất hiện ở gần Bắc cực hay

Nam cực mà thôi.

MỘT CHUYẾN DU LỊCH ĐẾN CỰC TỪ NAM

Không, đây không phải là cực nam theo nghĩa địa lý đâu (tức là nằm phía dưới của Trái đất), mà đây là địa điểm nơi những lực từ đi ra từ Trái đất. Nhà nghiên cứu tôi không

người Úc Sir Douglos Mawson (1882 – 1958) bao giờ hối

hận

là người đầu tiên tới đó vào năm 1909. Bạn đã tham

gia chuyến

sẽ phải ngạc nhiên khi thấy chiếc kim trên la đi đó.

bàn của bạn giật tới giật lui như đã nổi điên.

Sir douglos Mawson

https://thuviensach.vn

124

Hãy tận hưởng món đặc sản truyền thống của địa phương: món cá ướp lạnh. (Nó bị ướp lạnh ê quá !

nội trong vòng 5 giây đồng hồ và chỉ có thể

GH

được cắt nhỏ ra bằng cưa máy).

Châu Nam cực

từ trường

Cực Nam từ tính

Cực Nam địa lý

LờI MÁCH BẢO GHI NHỎ

1. Các cực từ có khuynh hướng dịch chuyển cùng các dòng chảy mang từ tính phía trong Trái đất. Vì thế mà có thể chúng ta sẽ không tìm được cực từ - Bạn rõ chứ?

2. Nhiệt độ có thể hạ xuống tới -400C, và chuyện này có thể khiến cho một lần đi thăm Toilet trở thành cú phiêu lưu nguy hiểm nhất hạng. Hãy chú ý dè chừng hiểm họa bị đóng băng đối với những thành phần cơ

thể bị để lộ ra ngoài.

BẠN cÓ kHẢ NĂNG TRỞ THÀNH NHÀ NGHIÊN cỨU

kHÔNG?

Năm 1995, nhà khoa học người Mỹ robert Beason đã buộc những miếng nam châm vào đầu một loài chim nhỏ, cứ mùa thu tới lại bay về hướng Đông Nam. Sau đó ông mở cửa lồng ra, bọn chim sẽ làm gì?

a) Chẳng làm gì cả. Những cái đầu gắn nam châm của chim bị dính tịt vào cửa lồng làm bằng kim loại.

b) Chúng bay về hướng mà chúng thường bay, nhưng có vẻ hơi lệch với đường bay bình thường.

c) Chúng bay hoàn toàn sai hướng.

https://thuviensach.vn

125

Bắc từ dưới dạng các mảng màu.

cực

của

hướng

thấy

nhìn

nông

bồ

Bọn

sắc.

màu

nhìn

khi

chim

của

sáng

ánh

với

đối

ứng

phản

cách

tới

hưởng

ảnh

này

châm

nam

thanh

Những

ngươi.

con

đáy

ở

nằm

yếu

châm

nam

thanh

những

có

nâu

nông

bồ

như

chim

loài

Những

hướng.

phương

mất

bị

chim

bọn

là

thế

loạn,

đảo

bị

này

åthống

hê

cả

cho

làm

đầu

ngoài

phía

buộc

châm

nam

thanh

Những

bàn.

la

cách

tư

dưới

động

hoạt

chúng,

của

bộ

não

trong

xíu

tí

bé

châm

nam

mẩu

những

có

này

chim

loài

rằng,

đoán

học

khoa

nhà

Các

c)

: I ờ

L Ả

Tr

Bạn đã biết chưa …?

Người ta có thể phá hủy lực của một miếng nam châm bằng cách

“giết nó” – động từ “giết” được các nhà khoa học sử dụng một cách nghiêm chỉnh đấy. Nghe thì hơi u ám, cứ như thể đây là một vụ án mạng khủng khiếp. Nhưng nếu đây là một tội phạm, thì bạn có đủ

thông minh để giải thích không?

CÂU CHUYỆN ĐÁNG BUỒN

CỦA MỘT THANH NAM CHÂM Bị SÁT HẠI

Từ những dữ liệu của văn phòng Nam Châm, lực lượng cảnh sát thành New York.

Dựa theo lời mách bảo của vài đứa trẻ, chúng tôi đã lục soát căn hộ của một ông giáo môn vật lý. Tách Nạn nhân đựng cà phê còn ấm, cho chúng tôi thấy người này mới rời khỏi căn hộ của anh ta cách đây vài phút.

Trong căn hộ là một cảnh tượng khủng khiếp, khiến người ta thật sự thấy bất an.

đối tượng

Thanh nam châm đó nằm trên bàn, úp mặt trên tình nghi

xuống dưới.

Xem tiếp trang sau

https://thuviensach.vn

126

Phần cơ thể của nạn nhân không cho thấy dấu hiệu bạo lực. Nhưng một thử nghiệm ngắn ngủi đã chứng minh rằng, thanh nam châm này đã bị giết chết - mọi dạng lực từ tính đã thoát khỏi nó. Vì không muốn xóa những dấu vân tay có thể có trong thanh nam châm, nên tôi đã xoay nó lại. lần kim loại bây giờ gây cảm giác rất lạnh, lạnh như băng. Sau đây là các hung khí có thể đã được sử dụng…

Nến

Búa

Nước kem trứng

Máy phát điện

Nhiệm vụ của bạn bây giờ là phải tìm cho ra xem thanh nam châm đã bị giết bằng cách nào. Có phải nó…

tàn bạo quá

a) Bị đun nóng trên ngọn

c) Bị dùng búa

lửa suốt năm phút liền?

đập nát ra?

tôi sợmuốn chết

ai đau!

d) Bị ép buộc phải tiếp

Ụa! Ụa!

xúc với những dòng

điện mạnh?

Chú ý: Một trong những điểm trên

đây rõ ràng đang muốn dẫn bạn đi sai

b) Bị nhúng vào lớp kem trứng

hướng. đó là điểm gì vậy?

https://thuviensach.vn

127

Với ba trong số bốn phương pháp kể trên, người ta có thể khiến cho các nguyên tử trong các khu trắng bị đảo lộn, khiến cho các lực từ không còn trỏ theo cùng một hướng nữa. Điều này có nghĩa rằng, thanh nam châm sẽ

bị mất lực từ của nó. Hãy đọc lại câu chuyện trên một lần nữa… rất có thể

bạn sẽ tìm được một điểm tựa.

BẢN BÁO CÁO CỦA văN pHòNG NAM CHÂM...

Ông giáo vật lý đã được cảnh sát

New York mời tới. Khi bị hỏi cung,

ông ta đã thú nhận có thực hiện “một thí nghiệm khoa học”. À ha, ra vậy.

Thế nhưng “sát hại” đã và đang là một tội phạm. Thử xem ủy viên công

tố sẽ nói gì.

Cái gì kia? Có phải bạn vừa bảo: “Nghe chuyện, tôi thấy đâu có gì là trầm trọng.” ? Có đấy chứ! Người ta đâu có thể chạy tới chạy lui mà sát hại các thanh nam châm theo ý thích, bởi nam châm là một thứ quan trọng không thể tưởng tượng được! Đó là nguồn lực quan trọng nhất trên hành tinh này!

Một nguồn lực đang thúc đẩy cho thế giới hiện tại của chúng ta hoạt động.

Bạn có muốn biết nhiều hơn về chuyện này không?

Không thành vấn đề, cứ gật gù lúc lắc đi du lịch qua tiếp các trang sách sau đây mà xem!

https://thuviensach.vn

128

Những chiếc mô-tơ từ mạnh mẽ

Sạch sẽ, im lặng và mạnh mẽ. Mô-tơ điện khiến cho vô vàn các thứ máy móc trên đời hoạt động, từ máy giặt cho tới những chiếc ô tô chở sữa. Nhưng người ta chỉ nhận ra chúng khi chúng không còn hoạt động trôi chảy hoặc là khi ta bị một cú điện giật nho nhỏ. Bạn có biết rằng các mô-tơ điện hoạt động dựa trên nguyên tắc kết hợp từ và điện?

MộT DÒNG ĐIệN HÀO HỨNG

Trước khi có ai đó chế ra chiếc mô-tơ đầu tiên của thế giới, thì các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra mối quan hệ giữa điện và từ. Dĩ nhiên, bây giờ thì bạn biết rằng từ cũng chính là lực điện do các điện tử sinh ra, nhưng thuở

trước không phải ai cũng hiểu rõ như vậy. Mãi tới năm 1820, nhà nghiên cứu người Đan Mạch Hans Christian Oersted (1771 – 1851) mới nhận ra lời mách bảo đầu tiên.

Bạn đã biết chưa...?

Cha mẹ của Christian nghèo tới mức họ phải tặng Christian và các anh em trai của ông cho hàng xóm. Thế nhưng đám con trai đó rất chăm chỉ và ham mê học tập, nên họ được phép học đại học tại Kopenhagen, và Hans sau này thậm chí còn trở thành hiệu trưởng của trường Đại học Kỹ thuật.

Ông tự hỏi, liệu một dòng điện có thể có tác dụng vào kim la bàn hay không?

Một ngày kia, trong một bài giảng, ông đã đặt một chiếc la bàn lại gần một dây dẫn, thứ mà ông muốn làm nóng lên qua một dòng điện mạnh. Ngay khi bật công-tắc cho điện chạy qua, ông nhận thấy chiếc kim la bàn tự động xoay như dưới một bàn tay phù thủy.

https://thuviensach.vn

129

Oersted vẫn còn chưa biết tại sao lại xảy ra hiện tượng này, nhưng ông cảm nhận rằng, ông đang đi đúng hướng và tiến lại gần một việc vô cùng quan trọng.

Không, làm sao mà

nhìn nổi?

Các em có nhìn

thấy không?

Bạn có khả năng trở thành nhà nghiên cứu?

Vì bạn đã đọc cuốn sách này (ngược lại với anh chàng Oersted tội nghiệp thuở trước), nên có lẽ bạn cũng đoán được là chuyện gì đã xảy ra. Sao nào, nguyên nhân là gì?

a) Trường điện của dây dẫn kéo kim la bàn về phía nó.

b) Trường điện của các điện tử trong dây dẫn đẩy kim la bàn ra xa.

c) Chiếc kim la bàn chuyển động vì tĩnh điện.

không được cố định).

nó

nếu

ra

dịch

cũng

lẽ

có

điện

dẫn

dây

cái

(Cả

xa.

ra

xoay

sẽ

bàn

la

kim

mà

vậy

vì

và

nhau

lẫn

đẩy

luôn

luôn

này

lực

hai

cả

đấy,

Thế

không?

nhớ

còn

có

bạn

-

nhau

lẫn

đẩy

sẽ

ra

sinh

sản

tử

điện

các

do

lực

các

Và

ng 110).

ta nói đến khái niệm điện từ (cái này chúng ta đã nói đến ở tra người

mà

thế

vì

từ,

lực

một

là

thời

đồng

cũng

điện

lực

Một

b)

: I ờ

L Ả

Tr

Vậy là trường lực của một dòng điện có thể khiến cho một thanh nam châm chuyển động. Và bạn cũng dễ dàng suy ra, đó chính là nguyên tắc hoạt động đơn giản của một mô-tơ điện. Đúng thế, giờ bạn thấy tò mò rồi chứ?

https://thuviensach.vn

130

Lệnh truy nã: Mô-tơ điện

CÁC DỮ LIỆU CĂN BẢN:

1. Mọi loại mô-tơ điện đều dựa trên nguyên tắc: lực điện từ sẽ khiến cho một cuộn dây dẫn chuyển động. Cụ thể như sau…

Cuộn dây xoay

Một sáng kiến

cuộn vòng

Pin

Nam châm

2. lực điện từ trong dây dẫn và trong nam châm đẩy lẫn nhau, khiến cho cuộn dây xoay.

3. Động tác xoay của cuộn dây có thể được sử dụng để đẩy cho những phần chuyển động trong một cỗ máy vào quỹ đạo và giữ cho chúng tiếp tục chuyển động.

CÁC CHI TIẾT GÂY SỐC:

Bạn có thể tìm thấy mô-tơ điện trong

mọi loại máy móc trên đời. Ví dụ kể cả

trong những chiếc cưa máy được dùng

Cưa xương sọ

để mở hộp sọ của xác chết, nhằm mục

đích nghiên cứu não bộ.

Bộ não đã

được mở

nắp

https://thuviensach.vn

131

cHIẾc MÁy MÔ-TƠ ĐIệN ĐầU TIÊN TRÊN THẾ GIỚI Sau khi đã biết được mối quan hệ đó, người ta chỉ cần kết hợp điện và từ

với nhau là tạo nên mô-tơ điện. Michael Faraday (1791 – 1867) là người đã có sáng kiến nền tảng này ngay từ năm 1821. Ông thậm chí đã chế ra chiếc máy mô-tơ điện đầu tiên của toàn thế giới. Nhóm tác giả của tủ sách Kiến Thức Thật Hấp Dẫn đã thành công trong việc thuyết phục được nhà nghiên cứu vĩ đại giải thích nguyên lý hoạt động của chiếc mô-tơ đó cùng với bạn đọc của tủ sách Kiến Thức Thật Hấp Dẫn (Bạn sẽ càng ngạc nhiên hơn về

thành tích này, khi biết là Faraday đã qua đời 130 năm nay!) Siêu não: Michael Faraday

dây điện

tôi nhận thấy rằng, cuộn

dây có điện chạy qua sẽ

xoay quanh thanh nam

châm.

Nguồn

Nam châm đứng

điện

yên

dây

Nguồn

được

điện

cố định

Nam châm

xoay

Nhưng không chỉ có

thế: một cuộn dây có

điện chạy qua cũng có

thể... khiến cho một

chiếc nam châm xoay

quanh nó.

Xem tiếp trang sau

https://thuviensach.vn

132

trong cả hai trường

Khốn kiếp! Suýt chút nữa

hợp đó, nguyên nhân

ta đã tự giết mình!

dẫn tới chuyển động

đều là lực điện từ giữa

dây dẫn và nam châm,

đó là hai lực đẩy nhau.

dĩ nhiên, nếu chạm

Michael

vào dây dẫn điện,

Faraday chắc

người ta sẽ bị điện giật

đã quên mất

đấy...

là đằng nào

thì ông cũng

đã qua đời từ

lâu rồi.

Thật là một kiến thức khai lối mở đường! Các thầy cô giáo môn vật lý trong trường chắc chắn sẽ kể cho bạn nghe được nhiều hơn về nhà nghiên cứu vĩ đại này.

Hừm, nhưng họ có thật sự biết rõ về ông không?

Hãy thử thầy giáo bạn

Nhận xét: Bài kiểm tra ở đây rất dễ, nên nếu có một câu trả lời sai là bạn cứ

phải trừ phăng đi một điểm.

1. Cha của Faraday làm nghề gì? Có phải ông là…

a) Thợ rèn

b) Người bán kem

c) Thầy giáo môn vật lý

2. Faraday bắt đầu nghề nghiệp trong tư cách cậu bé giúp việc cho một người đóng sách, nhưng sau đó đã được nhận vào làm ở chỗ nhà khoa học nổi danh Sir Humphry Davy (1778 – 1829). Ông đã làm như thế nào để đạt được bước nhảy đó:

a) Vị trí đó thiếu người vì Sir Humphry Davy vừa sa thải một trong những phụ tá của ông.

b) Faraday đã thuyết phục Sir Humphry Davy thật lâu.

c) Ông đã trình ra một lá thư giới thiệu của thầy giáo dạy vật lý của mình.

https://thuviensach.vn

133

3. Tại sao giữa Sir Humphry và Faraday sau này đã xảy ra chuyện bất đồng?

a) Sir Humphry buộc tội Faraday là đã ăn cắp sáng kiến mô-tơ điện của ông.

b) Faraday đã mượn bút lông của Sir Humphry và quên không trả.

c) Sir Humphry nổi tính ghen tỵ vì Faraday là một nhà nghiên cứu giỏi giang hơn bản thân ông.

4. Trò chơi yêu thích nhất của Faraday là gì?

a) Công việc của ông, đặc biệt là chuẩn bị cho các thí nghiệm.

b) Các buổi tiệc tùng

c) Dạy vật lý cho trẻ em.

5. Dựa trên các kết quả công việc của Faraday, những nhà nghiên cứu khác đã chế ra các loại máy móc, nhưng lại không khiến cho chúng chạy được.

Faraday phản ứng như thế nào?

a) Tạo các bản sao chép từ bộ máy của ông và gửi cho họ.

b) Viết cho họ những lá thư độc ác, chửi họ là đồ ngu.

c) Ông tổ chức những cua học ngắn hạn đặc biệt cho họ.

6. Về già Faraday bị bệnh gì?

a) Bệnh giảm trí nhớ

b) Bệnh mọc tóc ở vành tai.

c) Ông bị mất giọng và phải bỏ nghề dạy học.

7. Khi ông trưởng thuế vào phòng thí nghiệm của Faraday và hỏi ông điện có thể được sử dụng cho chuyện gì, Faraday trả lời ông này như thế nào?

a) rồi một ngày

b) Người ta có thể dùng nó chạy

nọ ông có thể

những chiếc xe chở sữa.

đánh thuế nó.

c) rồi một ngày nọ

người ta sẽ dạy về

nó trong giờ vật lý.

https://thuviensach.vn

134

TrẢ LờI: Câu trả lời đúng bao giờ cũng là mục a), thế nên bạn thật dễ

dàng đánh giá kết quả kiểm tra thầy giáo bạn.

1. Cha của Faraday luôn bị bệnh tật và gia đình rất nghèo.

2. Faraday đi nghe Sir Humphry Davy giảng bài, ghi chép lại trong một cuốn vở đẹp tuyệt vời rồi gửi nó cho Davy. Bạn thấy đấy, nhiều khi chăm chỉ làm bài tập cũng có lợi lắm chứ!

3. Davy nổi ghen vì mô-tơ của Faraday hoạt động mà mô-tơ của ông thì Nịnh khéo ghê!

Các bài giảng

tuyệt vời của ngài

davy

Humphry

không. Thế là ông kể cho các bạn đồng nghiệp nghe rằng Faraday là kẻ gian dối, đánh cắp ý tưởng. Faraday ngược lại khẳng định rằng chiếc mô-tơ chính là sáng kiến của bản thân ông và bởi vì ông là người đáng tin cậy và rất được tôn trọng nên cuối cùng Sir Humphry Davy đã thua cuộc. Thế đấy, nhìn về lâu về dài thì sự trung thực bao giờ cũng có ích.

4. Faraday có rất ít bạn bè và hiếm khi vui chơi, tham dự tiệc tùng, nhưng ông không buồn lòng về chuyện đó. Ông là một thiên tài. Chà, nhưng thầy giáo vật lý của bạn thì chắc không nên tự coi mình là thiên tài đâu nghe. Nếu ông chọn câu trả lời c), bạn chỉ nên trừ ông giáo nửa điểm, bởi Faraday yêu thích công việc của mình tại viện nghiên cứu hoàng gia và thậm chí còn giảng bài cho trẻ em trong dịp Noel.

5. Đúng thế, ông tốt bụng thế đấy.

6. Ông bị giảm trí nhớ vì một căn bệnh mắc phải vào năm 1839. rất có thể nguyên nhân một phần là do số lượng quá lớn các hóa chất mà ông đã sử dụng trong thí nghiệm.

7. Đúng, sự việc đã xảy ra đúng như thế. Trong đa phần các quốc gia, ngày nay người ta phải trả thuế giá trị gia tăng cho cả điện nữa đấy.

https://thuviensach.vn

135

Đánh giá điểm của thầy giáo bạn

7 đến 0 điểm: Lỗ hổng trong kho kiến thức của thầy giáo bạn thật là dễ sợ, khiến người ta bị sốc. Tốt nhất, bạn khuyên thầy nên nghỉ phép từ giờ cho đến cuối năm mà tham gia một cua học bồi dưỡng.

1 đến 3 điểm: Tàm tạm, nhưng lẽ ra nên khá hơn.

3 đến 7 điểm: Thử kiểm tra lại xem, trong phòng giáo viên có giấu đâu đó một phiên bản của cuốn sách này hay không. Nếu có, vậy thì thầy giáo của bạn sẽ bị đánh trượt đấy. Nếu thầy luôn luôn trả lời bằng câu c), thì rõ ràng là thầy đang sức cùng lực kiệt và cần một kỳ nghỉ dài lâu. Dĩ nhiên, là học trò, bạn cũng cần phải nghỉ ngơi theo.

Bạn đã biết chưa...?

Chiếc mô-tơ của Faraday chẳng làm điều gì khác ngoài việc xoay tròn mà thôi. Nó hoàn toàn chẳng làm công việc gì. (Bạn đã bao giờ nhận thấy có những người y hệt như vậy chưa, ha ha ha?) Chiếc mô-tơ điện “làm việc” đầu tiên được chế ra vào năm 1831

bởi Joseph Henry (1797 – 1878), cũng là một nhà nghiên cứu xuất sắc. Ông vốn là một người thợ làm đồng hồ và đã từng viết nên một vài vở kịch, trước khi ông bắt đầu quan tâm đến môn vật lý. Yếu tố

đáng chú ý hơn nữa là sự khiêm nhường của ông: Khi nhận được một công việc tại viện nghiên cứu Smithsonian, ông đã làm việc suốt 32 năm trời mà không đòi hỏi tăng lương!

tôi không muốn

được tăng lương

đâu nghe... còn

nói nữa là tôi đình

công đấy!

https://thuviensach.vn

136

Hãy tự tìm hiểu...

một chiếc mô-tơ điện tự chế hoạt động ra sao Bạn cần:

• một la bàn hoặc một cây kim

• một thỏi nam châm

• một đoạn chỉ dài 25 cm

• một vài miếng cao su dán dính (kẹo cao su ấy mà)

• băng dính

• một chiếc pin 1,5 Volt

• một đoạn giấy nhôm Alufolie, kích cỡ 28cm x 6cm

• một người lớn để phụ tá (Đúng thế, người lớn lắm lúc cũng được việc ra phết đấy!)

Bây giờ bạn cần làm:

1. Nếu không có la bàn, bạn hãy cầm thanh nam châm quệt 30 lần lên cây kim – luôn theo cùng một hướng. Sau đó cây kim cũng nhiễm từ tính.

2. Buộc chỉ vào đúng điểm giữa của cây kim rồi dùng kẹo cao su dán sao cho sợi chỉ giữ cây kim nằm ngang.

Cây kim nhiễm

Chỉ

từ tính

Kẹo

cao su

3. Cố định đầu kia sợi chỉ bằng kẹo cao su vào một mép bàn.

Kẹo cao su

thêm một trò

thí nghiệm vỡ

óc nữa!

4. Gập đôi mẩu giấy Alufolie theo chiều dọc rồi gập thêm một lần nữa, để

tạo thành một dải giấy mảnh. Chú ý đừng để nó bị rách.

https://thuviensach.vn

137

5. Cố định một đầu của dải giấy Folie bằng băng dính vào cực dương, đầu kia vào cực âm của pin, qua đó bạn có một mạch khép kín có điện chạy qua.

6. Bây giờ bạn giữ cục pin ở thế nằm ngang và đặt cả cái vành giấy Folie đó bao quanh la bàn hoặc là đưa mạch giấy Folie bao quanh cây kim và chuyển động nó theo chiều lên-xuống, cố gắng không chạm vào kim.

thế này...

hoặc thế này

Chuyện gì sẽ xảy ra?

a) Cây kim óng ánh lên trong một sắc xanh kỳ lạ

b) Cây kim xoay

c) Cây kim giật lên giật xuống.

- y hệt như trong một chiếc mô-tơ điện thực thụ.

tính

từ

nhiễm

kim

cây

vào

hút

lúc

-

đẩy

lúc

đổi

thay

lượt

lần

dụng

tác

và

động

chuyển

folie)

bạc

giấy

(vòng

điện

dẫn

dây

do

trường

Từ

vậy.

cũng

tính

từ

nhiễm

kim

cây

và

tục,

liên

tròn

xoay

sẽ

bàn

la

Kim

b)

: I ờ

L Ả

Tr

MÔ-TƠ NẰM Ở ĐÂU?

Những máy móc nào trong căn nhà của bạn có chứa một mô-tơ điện? (Không, bạn không được phép đập vỡ máy ra để xem đâu!) Sau đây là một lời mách bảo nho nhỏ - nếu máy có chứa một phần chuyển động được, thì chắc chắn nó có chứa một mô-tơ điện.

https://thuviensach.vn

138

rầm rầm!

dừ dừ

Lạch xạch

Gừ gừ!

Giưừư

: Tất cả

I ờ

L Ả

Tr

Bây giờ bạn chú ý cho kỹ nghe…

1. Đã bao giờ bạn tự hỏi, tại sao những chiếc tủ lạnh lại kêu rì rầm? Vì những hóa chất đặc biệt được làm lạnh trong những cái ống nằm ở sau lưng tủ lạnh được dẫn vào phía trong, và gây nên hiệu ứng làm lạnh.

tssss

PuMP!

PuMP!

Phía lưng

Các ống

tủ lạnh

chứa hóa

chất

Máy bơm

điện

https://thuviensach.vn

139

2. Những chiếc lò nướng viba có một bộ phận xoay, chạy bởi một mô-tơ

điện.

Bánh Pizza đầy kiến lửa

Mô-tơ điện

(xem tr.85)

đĩa xoay

Mô-tơ cũng khiến cho một chiếc quạt chạy, quạt này hắt các vi sóng xuống món ăn.

3. Trong một chiếc CD Player sẽ có một tia laser quét qua mặt dưới của đĩa CD. Tia laser này rung nhè nhẹ khi nó quét dọc những vết rãnh trên bề mặt CD và tạo nên một mẫu phản chiếu rung, mẫu này sẽ được máy CD Player biến thành xung điện và sau đó được một bộ phóng thanh biến thành âm thanh. Đến đây thì bạn rõ chứ? Tia laser không thể quét dọc hay sờ dọc bất kỳ một rãnh nào, một khi CD không biết tự xoay – và CD xoay được là nhờ vào một mô-tơ điện!

4. Một Video recorder sẽ cung cấp đồng thời cả âm thanh và hình ảnh qua một sự sắp xếp từ tính của các hóa chất trên mặt băng, cũng giống như

với chiếc máy Cassette recorder (xem trang 116). Trong máy có một mô-tơ điện xoay phần lõi Cassette trong thời gian băng này được ghi hay được phát.

5. Một chiếc máy sấy tóc có cấu tạo hết sức đơn giản: một dây lò xo mỏng sẽ nóng lên qua ma sát khi có rất nhiều điện tử chen chúc trôi qua nó. (Y

hệt như trong một bóng đèn vậy – xem thêm trang 21).

Không khí

nóng

Nhiệt

lượng!

Mô-tơ điện xoay cho

quạt quay

https://thuviensach.vn

140

Nếu không có điện, mọi mô-tơ điện đều trở thành vô ích. Và mặc dù người ta có thể dùng pin cùng một đoạn dây dẫn để tạo nên dòng điện, nhưng dĩ

nhiên bạn sẽ cần những nguồn điện mạnh mẽ hơn nếu muốn có điện cả ngày lẫn đêm – Ta hãy xem xét một lần kỹ càng một nguồn điện như thế nhé!

Ngạc nhiên làm sao, các nhà nghiên cứu đã phải cãi nhau rất gay gắt và lâu dài khi muốn trả lời câu hỏi: Dạng sản xuất điện tốt nhất là gì?

Bạn đã biết chưa…?

rất có thể bản thân bạn đã tự sản sinh ra điện, ít nhất là khi bộ phận dynamo trên xe đạp của bạn hoạt động. Khi các bánh xe đạp quay, thì thanh nam châm trong dynamo cũng xoay cùng. Cái này tạo nên một trường điện từ bao quanh nó, đẩy cho các điện tử chạy qua dây dẫn của dynamo – và thế là đèn trên xe đạp của bạn sáng!

Phì phò! Phì phò!

Bánh xe đạp xoay khiến

dynamo xoay

Lực điện từ

khiến đèn cháy

Bạn càng đạp xuống pê-đan nhanh bao nhiêu, thì đèn càng cháy sáng bấy nhiêu. Hy vọng sẽ chẳng có người lớn nào nảy ra ý định tận dụng bạn làm nhà máy phát điện!

Chà, cho những chuyện nho nhỏ thì như vậy cũng đã đủ rồi. Nhưng phải làm gì đây, nếu bạn không phải chỉ muốn chiếu sáng đoạn đường ngắn toe trước mặt? Đạp mạnh hơn nữa xuống pê-đan ư? Không ổn rồi - phải có một thứ khác: một mạng cung cấp điện rộng khắp.

https://thuviensach.vn

141

Bạn đã biết chưa...?

Thành phố đầu tiên của nước Anh có mạng cung cấp điện riêng là Godalming, miền Surrey. Thế nhưng dự án được bắt đầu năm 1880

sau này đã thất bại, bởi chỉ rất ít người dân sẵn lòng cho người ta kéo thứ dây cáp hiện đại đó vào nhà mình. Nhà máy điện thứ hai, được xây dựng sau đó chỉ vài tháng tại London, là một dự án thành công hơn.

NHỮNG CÔNG SUẤT LỚN, NHỮNG THÀNH TÍCH LỚN LAO

Chẳng bao lâu sau, điện đã trở thành chuyện làm ăn hạng nhất. Vào khoảng năm 1880, khi xây dựng những nhà máy điện đầu tiên tại Mỹ, người ta cần những nhà đầu tư lớn. Người mở đường ở đây là hai nhân vật có suy nghĩ

rất tiến bộ, Thomas Edison (1847 – 1931) và George Westinghouse (1846

– 1914).

G.W.

E.T.

Edison là một nhà phát minh thành công và là một đa triệu phú, chẳng bao lâu ông đã có trong tay tới 121 nhà máy phát điện. Ông là người ủng hộ cho điện một chiều. Đó là dòng điện đơn giản chạy qua dây dẫn từ nhà máy đến nhà người sử dụng. Vấn đề ở đây là điện trở của cáp quá lớn. Thế nên các nhà máy phát điện không được phép ở quá xa nhà người sử dụng và thực tế

là người ta phải xây cho mỗi khu cư dân một nhà máy điện.

George Westinghouse là người ủng hộ điện xoay chiều. Theo nguyên tắc này thì một nhà máy điện sẽ cung cấp một dòng điện luôn luôn đổi hướng. Dòng điện này đẩy các điện tử lao qua dây dẫn với tốc độ 300.000 km/s. Ưu điểm https://thuviensach.vn

142

của loại điện này là người ta có thể tăng hiệu thế bằng một dạng máy biến thế và có thể gửi nó vào dây dẫn với điện thế rất cao là 500.000 Volt. Mặc dù điện trở của cáp vẫn còn tồn tại, nhưng nó không còn gây được hiệu ứng lớn nữa. Tại điểm cuối đường dây dẫn, điện thế lại được một máy biến thế thứ

hai đưa trở về một hiệu thế nhỏ hơn rất nhiều, nằm ngoài vòng nguy hiểm.

Westinghouse lập kế hoạch xâm chiếm toàn bộ vương quốc của Edison.

Nhưng Edison khăng khăng bám lấy luận cứ là điện xoay chiều rất nguy hiểm. Chuyện bất đồng ý kiến này mỗi lúc một trở nên gay gắt hơn… gay gắt đến khiến người ta muốn sốc…

NHỮNG DÒNG ĐIỆN ĐỘC ÁC

NEW YORK NEWS

Tháng 8 năm 1888

Hãy kết tHúc nHững trò

tHí ngHiệm kHủng kHiếp!

Để chứng minh

mức độ nguy

hiểm của điện

xoay chiều, giáo

lấy đâu ra những con thú đó, giáo

sư HP Brown,

sư Brown đã đỏ mặt trả lời: “Tôi một phản biện

chỉ làm việc với những nhân vật

được ngài Edison mời tới, đã

tình nguỵện”. Ông từ chối không

áp dụng những cú thử nghiệm

trả lời liệu ông có trả tiền cho

gây sốc đối với các con thú

những con thú đó hay không.

nhỏ. Cụ thể là khi thí nghiệm,

người ta đã giật điện chó và

mèo. Khi chúng tôi hỏi, ông

https://thuviensach.vn

143

TiN Mới NhậN, sau phiêN họp

Của baN biêN Tập!

Trong khoảng thời gian cuối này, đã có nhiều mèo và chó được khai báo là mất tích, và đám trẻ em trong vùng này có vẻ như đã được tặng cho nhiều tiền tiêu vặt hơn bình thường.

NEW YORK NEWS

Tháng 12 năm 1888

một pHương pHáp gây sốc!

ra thất bại.

Trong tiểu bang New

T h o m a s

York, những kẻ giết

Edison cho

người trong tương lai

rằng, chính

sẽ bị xử tử bằng điện.

cung cách

Các cơ quan hữu trách

xử tử này đã

đã đưa ra quyết định

này sau một loạt

chứng

các vụ

minh

trục trặc ngượng

mức

ngùng,

độ nguy

nơi quy trình xử

hiểm

tử bằng

của điện

phương pháp treo

xoay chiều.

cổ tỏ

William Kemplar (trước

vụ giết người)

TiN Mới NhẤT!

Westinghouse tỏ ra kinh hoàng khi được biết người ta sử dụng dòng điện của ông để xử tử. Cả Kemplar cũng nói rằng, anh ta bị sốc và muốn đâm đơn kháng án, bởi kiểu cách hành quyết là quá tàn nhẫn. Chúng tôi đoán rằng, chắc chắn đây không phải là cú sốc cuối William Kemplar (ngày hôm qua)

cùng của Kemplar.

https://thuviensach.vn

144

NEW YORK NEWS

Tháng 8 năm 1890

Vô Hy Vọng

hành quyết này là một bức tranh

Kemplar đã chết. Đơn kháng án

khủng khiếp. Vị bác sĩ có mặt đã

của anh ta đã bị từ chối, sau khi

nói: “Tôi vốn biết là sức khỏe con Thomas Edison khẳng định rằng

người không chịu được những cú

một cái chết vì điện giật là một

điện giật, nhưng chuyện ở đây

cái chết nhanh và sạch sẽ. Thế

thật tởm quá!”. Nói xong ông chạy

nhưng quy trình hành quyết trên

nhanh vào phòng vệ sinh.

một chiếc ghế điện được tạo riêng

cho chuyện này đã xảy ra trong

kinh hoàng. Kemplar đã sống sót

trong vụ thử nghiệm ban đầu,

và phải cần tới một vụ điện giật

thứ hai kéo dài tới trên một phút

mới khiến cho anh ta qua đời. Vụ

Sau đó đã xảy ra chuyện gì?

Cha, Westinghouse thắng cuộc. Điện xoay chiều với một điện thế cao là khả

năng duy nhất để truyền điện qua những khoảng cách dài. Năm 1893, ông đã trình diễn trước toàn công luận một chiếc mô-tơ mạnh mẽ. Mô-tơ này làm việc với điện xoay chiều và nam châm. Những thỏi nam châm đầu tiên tác dụng vào một phía của một vòng thép quấn, sau đó tác dụng ở phía bên kia.

Chiếc mô-tơ này đã được phác họa bởi một nhà phát minh thiên tài, sinh ra tại xứ Croatia có tên là Nikola Tesla (1856 – 1943).

Thời sau này, nhiều người coi Tesla là người điên, bởi khi về già ông sống cô đơn, chỉ thích nói chuyện với lũ chim bồ câu cùng sống với ông trong căn hộ tại New York. Chà, nhưng bạn thử tưởng tượng xem, một trong những chú chim bồ câu đó đã ghi lại câu chuyện của Tesla. Được lắm, tôi công nhận là chuyện này cũng khá kỳ lạ... Nhưng ai biết được, biết đâu chim bồ

câu cũng có chuyển thư cho cả đồng loại của mình thì sao?

https://thuviensach.vn

145

tEsLA, ngưỜi tôi QUEn...

tác giả Bồ câu percy

tôi rất yêu thích cái suy nghĩ rằng nikola và tôi là một cặp tâm hồn đồng điệu. Đúng thế, và dĩ nhiên anh ấy có kể cho tôi nghe về cuộc đời mình - anh ấy không có một não bộ chim sẻ đâu, tôi quả

quyết với các bạn như vậy!

nikola được sinh ra ở xứ croatia. mặc dù người cha muốn N. TESLA

anh ấy theo nghề cha đạo, nhưng nikola cứ khăng khăng mong ước trở thành một nhà nghiên cứu. khi học lên cấp ba, anh ấy đã khiến cho ông giáo vô cùng sững sờ trong một giờ dạy về mô-tơ điện, khi anh ấy khẳng định rằng tự anh ấy có thể tạo nên một mô-tơ điện tốt hơn nhiều. chỉ có điều thời đó chẳng ai thật sự tin anh ấy.

nikola kể lại rằng, sáng kiến cho chiếc mô-tơ đã lóe lên trong não bộ anh đúng khi anh đang ở giữa công viên. Lúc đó anh ấy đang đọc một tập thơ

(tại sao lúc đó anh ấy không quay sang cho chim bồ câu ăn có phải hay hơn không nhỉ?) và dùng một cây vẽ vẽ những sơ đồ lên nền đất. chỉ

một năm sau, anh ấy thật sự chế ra chiếc mô-tơ đó, và chẳng bao lâu đã đi sang nước mỹ để làm việc cho ông Edison. khi sang đến mỹ, Môtơ điện nikola chỉ có trong tay vỏn vẹn 4 xu, chiếc mô-tơ điện, cùng một số bản vẽ phác họa một chiếc máy bay, chiếc máy sẽ không bao giờ được tạo nên.

mọi việc xảy ra thật khác với kế hoạch, Edison chẳng ưa tesla mà cũng chẳng ưa dòng điện xoay chiều (dù là với lý do gì chăng nữa), mà đây lại chính là thứ điện mà mô-tơ của tesla cần tới. Vì vậy, tesla chuyển sang làm việc cho đối thủ của Edison là Westinghouse. Anh ấy phát triển nên một máy biến thế mới, tạo nên điện thế thật cao (thật lòng mà nói, tôi chẳng hiểu điện thế là gì cả!) và Westinghouse đã đưa sản phẩm này ra thị trường.

Máy biến thế

https://thuviensach.vn

146

nikola là một người cực kỳ hấp dẫn. phòng thí nghiệm của anh luôn tóe lửa vì điện thế cực kỳ cao của dòng điện xoay chiều. rất có thể bản thân anh ấy cũng luôn mong chờ những tia lửa sáng tạo mới, ha ha ha...

có một số người cho rằng, nikola sau này đã trở thành kỳ quặc.

sự thật thì anh ấy chỉ nói, anh ấy đã có cơ hội tiếp xúc với những người ngoài trái đất và đã tìm ra một tia thần chết, đủ để bắn gục máy bay. chúng tôi thấy chuyện này nghe thật

hay ho! Ý tôi muốn nói, máy

bay là kẻ thù nguy hiểm của

những chú chim bồ câu muốn

bay cao, đúng không nào? Dù sao chăng nữa thì theo tôi, nikola là một chàng trai rất dễ

thương -anh ấy chẳng bao giờ tỏ ra keo kiệt với đám bánh mì vụn, và anh ấy cũng không bị “cháy cầu chì” ngay cả khi tôi bắn chệch mục tiêu và thả “bom” trúng ngay đầu anh ấy!

Vào thời gian đó, các mô-tơ điện là đỉnh cao của công nghệ mũi nhọn. Cả

những ông thầy giáo vật lý già nhất trong trường của bạn ngày đó cũng vẫn còn đang bò hoặc chơi với gấu bông. Ngày nay, chúng ta vẫn còn những bộ máy điện chạy bằng mô-tơ điện, nhưng có thể làm được nhiều hơn rất nhiều so với chuyện chỉ quay mãi trong vòng tròn. Có những máy móc biết tính toán và giúp cho bạn chơi những trò chơi công nghệ cao siêu hấp dẫn, lại có những máy móc có thể điều chỉnh dòng điện để nó thực hiện những công việc hữu ích.

Nếu bạn cũng muốn làm một chuyện có ích, hãy đọc chương tiếp theo…

sẽ rất ấn tượng!

https://thuviensach.vn

147

Ngành điện học đầy ấn tượng

Ở ngành điện, mọi thứ chỉ xoay quanh một việc thôi: Làm sao để bắt các điện tử trong mạch điện của một cỗ máy thực hiện những món ảo thuật siêu hấp dẫn qua trò chơi với các mạch đóng mở.

NHỮNG CÔNG-TẮC THIÊN TÀI

Một mạch điện là gì? Cha, để dòng điện có thể chạy được, nó cần một cái đích chứ. Một mạch điện đơn giản là một dây dẫn điện được nối thành một vòng tròn, cho điện chạy qua, và trong quá trình chạy này điện sẽ đi qua các công-tắc, đi qua các bóng đèn và các trò chơi điện tử siêu hấp dẫn. Mạch điện thật sự là một cơ hội tốt để thử kiến thức thầy giáo của bạn.

Câu đùa nho nhỏ trong giờ nghỉ giải lao dành cho thầy cô giáo bạn cần một con chim. Không, không phải một con bồ câu siêu thông minh như percy đâu – một con chim đồ chơi cũng đủ rồi. Cầm con chim đó, bạn gõ thật nhẹ nhàng vào cánh cửa phòng giáo viên, chờ cho thầy giáo vật lý của bạn nhô đầu ra, mỉm cười thật ngây thơ và hỏi: Xin thầy giải thích, tại

sao một con chim có

thể đậu trên dây điện

cao thế mà không bị

giật?

bị hiểm họa nào đe dọa.

không

sẽ

ercy

p

chú

thì

thế,

cao

cột

vào

chạm

hoặc

đất

vào

chạm

thời

đồng

không

mà

dẫn

đường

trên

động

chuyển

ercy

p

câu

bồ

nào

Chừng

kín.

đóng

điện

mạch

một

có

khi

ra

xảy

thể

có

chỉ

này

chuyện

Và

nó.

người

qua

chạy

điện

dòng

khi

giật

điện

bị

thể

có

chỉ

chim

Con

ời:

L

Trả

https://thuviensach.vn

148

Một buổi luyện tập rối rắm

Để biết nhiều hơn về các mạch điện, ta thử tưởng tượng đến một phòng tập thể dục thể thao siêu đẳng, có một không hai. bạn còn nhớ đến đám con cái điện tử được nạp năng lượng trong gia đình nguyên tử không? Tốt lắm, nếu còn nhớ thì bây giờ bạn có thể thoải mái ngồi trên ghế sofa mà quan sát chúng trong một buổi luyện tập.

Trò tập luyện cho điện cao thế

Ta sẽ biến các

con thành những

TCHS

vận động viên

Cứu với!

xuất sắc.

Úi đau!

Ai cha!

Nguyên Văn Tử

Những mạch điện kỳ thú

Trong môn thi đầu tiên, các điện tử sẽ cùng nhau chạy qua một dạng đường đua, khiến cho các bóng đèn cháy sáng và tạo nên còi hụ.

Đường đua này là một mạch nối tiếp – đây là một bài tập khởi động dễ chịu.

Các điện tử chỉ phải chạy từ pin ra, lao qua dây dẫn, lao qua các bóng đèn rồi quay trở lại pin. Thế nhưng số lượng các điện tử “bò” trong dây dẫn của bóng đèn rất là nhiều. Khiến cho những điện tử phía sau không theo lên được và tốc độ của chúng bị giảm xuống. Nguyên Văn Tử không cảm thấy vừa lòng.

Nhanh

lên

nào!

Bóng

đèn

Pin

Mạch nối tiếp

https://thuviensach.vn

149

bộ môn thi đấu thứ hai là một đường đua dạng mạch song song. Cái này vất vả hơn nhưng cũng nhanh hơn. Nguyên Văn Tử đã sắp đặt các đường dây dẫn sao cho mỗi bóng đèn có hai dây riêng. Giờ thì có thể có một nửa số

điện tử đi con đường này, nửa còn lại đi đường khác, qua đó những vị trí bị

tắc nghẽn giảm xuống và cuộc đua có thể diễn ra trôi chảy hơn.

Mạch song song

Bắt đầu

lần nữa

đi!

Phì phì!

Phò phò!

Siêu mạch

sao, bạn còn chạy được nữa không? Nhưng các điện tử thì rõ ràng vẫn còn sung sức lắm! bởi trong lần thi sắp tới, chúng sẽ phải vượt qua một công-tắc điện đáng sợ. Công-tắc là một miếng kim loại nhún nhảy. Khi miếng kim loại đó bị ấn xuống, các điện tử trong dây dẫn sẽ có đường để đi. Thế nhưng chúng phải liệu điều mà vội vàng, bởi ngay khi công-tắc được bật lên là mối liên kết sẽ đứt và qua đó cả mạch điện cũng sẽ bị ngắt quãng. Các điện tử

trong trường hợp đó sẽ thật sự bị tắc nghẽn giữa đường!

Nhanh, chuyển động đi -

công tắc

không có nhiều thời giờ đâu!

Mạch điện

được đóng

khi công

tắc được ấn

xuống

https://thuviensach.vn

150

Những dây cầu chì rú rít

Có lẽ phải nói cho rõ hơn là các dây cầu chì bị cháy. Các điện tử bây giờ

sẽ phải bò qua một đoạn dây chật hẹp trong sức nóng khổng lồ. Qua lực điện trở lớn, chúng sẽ tạo ra rất nhiều nhiệt lượng. Nếu có quá nhiều điện tử đồng thời bò trong dây, thì dây chì này có thể chảy ra – đúng là một bài luyện tập nguy hiểm.

Nhanh, nhanh đi, cố lên!

Cầu chì

Và sau đây là những dữ liệu tóe lửa...

1. bất cứ nơi nào có điện chạy, nơi đó phải có một mạch điện. Kể cả nhà của các bạn cũng vậy, cũng phải có một mạch điện nối công-tắc điện trong từng tầng nhà, và có nhiều mạch điện khác nhau cho các ổ cắm khác nhau. (bạn hãy thử tưởng tượng rất nhiều những dây dẫn ngầm chạy dọc chạy ngang trong những bức tường nhà!) Chỉ cần một cỗ máy duy nhất được bật lên là điện sẽ chạy. Và điều này dẫn chúng ta tới…

2. Công-tắc. Mỗi một bộ máy chạy điện, dù là với điện hoặc với pin, đều có một công-tắc. Nếu không thì làm sao người ta có thể bật chúng lên để rồi khi không cần nữa lại tắt chúng đi (một chuyện không phải là không quan trọng đâu nghe!)

3. Trong các ổ cắm điện đều có một cầu chì, lo lắng sao cho không có quá nhiều điện đột ngột chạy vào trong một cỗ máy. Trên mỗi cỗ máy chạy điện đều có ghi máy này chịu đựng được dòng điện là bao nhiêu ampe, và đó sẽ là mức ngưỡng trước khi dây cầu chì bị cháy. Nếu điều này xảy ra là máy của bạn ngưng hoạt động đấy, bởi vì trong trường hợp này thì người ta nói: nó đã bị “cháy cầu chì”!

https://thuviensach.vn

151

một LỜi cẢnH BáO QUAn trọng!

Bạn đừng bao giờ cắm cả radio, lẫn tivi, lẫn máy Video và CD Player vào duy nhất một ổ cắm. Tất cả dòng điện của những máy đó cộng lại sẽ rất lớn khiến cho dây cầu chì bị cháy!

Mạch bán dẫn siêu đẳng

Từ năm 1950, thế giới của ngành điện học diễn ra một cuộc cách mạng: Một nhóm nghiên cứu dưới sự chỉ huy của William shockley (1910 – 1989) thuộc phòng thí nghiệm bell Laboratories tại nước Mỹ đã thành công trong việc tạo ra một chất bán dẫn. Cái chất bán dẫn này không có nghĩa là người làm nửa suất đâu nghe! Một chất bán dẫn được tạo bởi hai miếng silicium (đây là một nguyên tố). Để cho dễ, bạn cứ tưởng tượng ra một lát pho mai bị thủng lỗ của xứ Thụy sĩ nổi tiếng, được đắp lên trên một lát bánh mì.

Bánh mì pho

mai của tôi đâu

rồi?

Một số lượng

Một nhà nghiên

lớn các “lỗ”, để

cứu ghiền ăn

cho điện tử có

pho mai

thể bò qua

Một số lượng

lớn các điện tử

tự do

Các điện tử sẽ bò hiền lành từ bánh mì đến pho mai. Thế rồi đột ngột chúng nhận thấy chúng không bò quay trở lại được nữa. Vậy là trong một chất bán dẫn người ta có thể quy định cho điện tử chạy theo hướng nào. Và người ta có thể sử dụng chúng để tạo ra dòng điện từ sức nóng của Mặt trời!

https://thuviensach.vn

152

Lệnh truy nã: Năng lượng Mặt trời

CáC Dữ Liệu CăN bảN:

Một tế bào Solar (tế bào năng lượng mặt trời) cũng tương tự như lát pho mai ấp lên trên lát bánh mì của chất bán dẫn. Ánh sáng mặt trời được tạo bởi các phần tử ánh sáng nhỏ tí xíu có tên là Photon.

1. Các Photon đẩy các điện tử trong bánh mì ra khỏi các nguyên tử

của chúng.

2. Các điện tử tự do lên đường đi nghiên cứu lát pho mai.

3. Từ lát bánh mì, các điện tử khác nhảy ra thế chỗ của những điện tử vừa bỏ đi. Qua đó xuất hiện dòng điện.

Bánh mì (lát

Mặt trời

silicium số 1)

Dòng điện

Pho mai (lát

Điện tử

silicium số 2)

Lỗ hở

CáC Chi TiếT GâY sốC:

Ở những khu ấm nóng, trên 1 m2 đất người ta có thể tạo tới 2.000

kilowatt năng lượng từ sức nóng của Mặt trời. Số này đủ để đun cho một ấm nước sôi ròng rã sáu tuần lễ.

Thế nhưng bạn đừng tự thử nghe: với

quá nhiều năng lượng như thế, nước

Thôi, tôi

thà uống

chắc chắn sẽ bốc hơi trước khi bạn có nước lã

thể sử dụng nó!

còn hơn!

https://thuviensach.vn

153

Năng lượng Mặt trời siêu đẳng

Với năng lượng Mặt trời, người ta có thể tạo năng lượng để chuyển động tàu vũ trụ hoặc xe cộ đạt tới vận tốc 112 km/h. Năm 1967, nhà phát minh người Mỹ William Dahly thậm chí đã chế ra một chiếc mũ chạy bằng năng lượng mặt trời. Năng lượng của mặt trời sẽ làm chạy một chiếc quạt máy gắn phía trong mũ, khiến cho người đội mũ luôn có một cái đầu mát lạnh tỉnh táo.

Khốn kiếp!

Tóc tôi bị

quấn vô quạt

máy rồi!

Đáng tiếc, phát minh này đã thất bại khi được đưa ra thị trường. Có lẽ những người đội mũ không đủ lòng đam mê thí nghiệm.

Nhưng ta hãy quay trở lại với các chất bán dẫn - bạn có biết rằng, nếu không có chúng thì máy tính của bạn sẽ không hoạt động không?

Những con chíp Silicium siêu đẳng

Không, bạn sẽ không tìm thấy chúng trong một túi chíp khoai tây đâu (“chip”

có nghĩa là lát mỏng). Nó là tên dùng để chỉ các chất bán dẫn mà ngày nay người ta sử dụng trong máy tính và rất nhiều các loại máy móc khác. Trên bề mặt của một chip có tới hàng ngàn các mạch điện nhỏ tí xíu có tên là Transistor (bóng bán dẫn). Mỗi bóng bán dẫn hoạt động tương tự như một hệ thống đèn đường giao thông.

Đường chính

Đường phụ

Chip Silicium

(trong trung tâm của bộ xử lý)

https://thuviensach.vn

154

Các điện tử chỉ có thể đi dọc theo “đường chính”, ngay cả khi có điện chạy trong “đường phụ”. Nếu người ta bật rồi tắt thật nhanh những dòng điện trong “đường phụ” này, thì chiếc Transistor sẽ tạo dọc theo “đường chính”

một dòng điện của các xung điện bật/tắt, làm nền tảng cho các mã (thông tin) trong máy tính.

Bí mật Silicium

1. Một chip silicium được tạo bởi silicium (bạn cũng nghĩ thầm như vậy phải không?). Người ta có thể tìm thấy nguyên tố này trong các hạt cát.

Đúng thế, tôi nói đúng mà, các bộ phận bên trong chiếc máy tính của bạn ngày trước có lẽ thường có thói quen nằm ì ra sưởi nắng bên bờ

biển.

2. Các chip mỗi ngày một trở nên nhỏ bé hơn. Cuối những năm của thế kỷ

trước, chip silicium nhỏ nhất có đường kính khoảng 200.000 nguyên tử.

Mười năm sau, con số này chỉ còn 10.000 nguyên tử thôi. Và đến cuối những năm 80 thì nó lại nhỏ đi đến 10 lần nữa. Nhỏ như vậy nhưng một chip hoàn chỉnh có cấu trúc phức tạp y hệt một thành phố lớn.

... tốn tới 3 tỷ

đôla để tạo nên

con chip bé xíu

này. Carter...

vậy mà ông lại

buông cho nó rơi

mất!!!

Thật không thể nào tin nổi, ngày nay người ta có thể tạo ra những con chip chỉ có đường kính khoảng vài tá nguyên tử… Thế còn trong tương lai? Không, chúng sẽ không co nhỏ nữa đâu. Nếu mà con chip nhỏ hơn nữa thì những đường dẫn sẽ trở nên quá hẹp đối với các điện tử.

3. Chắc bạn đang tự hỏi, làm sao mà người ta có thể đưa một lượng lớn thông tin vào một con chip nhỏ đến như vậy? Chà, những công việc vô cùng tỉ mỉ

đó được thực hiện bởi các người máy. Chúng ghép nhiều lớp silicium và https://thuviensach.vn

155

alumium lại với nhau (alumium là chất dẫn điện). Thứ duy nhất mà con người chúng ta cần phải quan tâm là, bảo vệ sao cho con chip không bị

vương phải bụi và những thứ li ti khác. Ví dụ như những vẩy gàu rơi ra từ

mái tóc con người, nếu không, chip sẽ bị hỏng. (Dĩ nhiên, robot thì không nhạy cảm đến như thế).

4. Ngày nay, người ta không chỉ tìm thấy silicium trong máy tính, mà còn trong rất nhiều máy móc khác. Chúng điều khiển các đầu máy video, play station và chúng có mặt trong cả chiếc điện thoại cầm tay của anh andy Mann. Thậm chí nó còn có rất nhiều trong những con búp bê biết nói, biết chạy, và biết đi tè nữa. Đúng thế đấy, chip bây giờ nhúng tay vào hầu như mọi ngóc ngách!

Thật đấy, kể từ

khi tôi vô tình

đổ muối và dấm

lên máy, cái

điện thoại này

ì ra không hoạt

động nữa!

Kể từ ngày ông già Thales cọ một thanh hổ phách vào miếng da thú cho tới những chiếc silicium chip mới nhất, đã hơn 2.600 năm trôi qua. Mặc dù đây là một khoảng thời gian dài, thế nhưng những bước tiến vĩ đại của ngành điện học còn đáng ngạc nhiên hơn. Những bước phát triển mới nhất sẽ đưa chúng ta đi đâu, có phải chúng ta đang trên đường tiến tới vương quốc điện tử diệu kỳ, hay phải đối mặt với hiểm họa quay trở lại thời kỳ đồ đá u ám cũ

xưa? Ta sẽ còn phải đối mặt với những cú sốc nào nữa?

Có lẽ tốt hơn cả là bạn hãy chuẩn bị sẵn sàng cho…

tương lai

https://thuviensach.vn

156

Lời cuối sách

Một tương lai gây sốc chăng ?

Trong những ngày trước khi phát minh ra điện, cuộc sống của loài người chúng ta vất vả, lạnh lùng, khó chịu và chậm rãi. Nhưng chuyện đó đã qua đi từ lâu: thế giới hôm nay như đang tóe sao vì những tia điện và máy móc điện tử đủ loại.

Một số sáng kiến trong số đó thật sự rất hấp dẫn, những sáng kiến và phát minh khác lại quan trọng và cũng có cả một số các phát minh thật nực cười.

Theo bạn thì phát minh nào trong số những phát minh sau đây sẽ khẳng định được mình và những phát minh nào sẽ bị người ta chê cười và bỏ qua (Giống như cái mũ chạy bằng năng lượng mặt trời và bộ bồn cầu chòng chành đung đưa)? Và sắp tới đây các nhà khoa học sẽ nghĩ ra những gì nữa?

Ta thử bật tivi lên nhé!

Xin chào các bạn đến với

Hôm Nay Và Ngày Mai, kênh

Hôm Nay Và

truyền hình sẽ cho các bạn

Ngày Mai

biết tất cả các công nghệ mà

ngày nay vẫn còn được coi là

điệu nhạc của ngày mai.

Ta hãy nhìn về Nhật Bản, nơi

các nhà khoa học vừa phát

minh nên một con mèo máy.

Nhờ vào những môtơ chạy

pin, con mèo này có thể

nháy mắt và nhảy. Nếu

người ta vuốt ve nó, nó sẽ

gầm gừ nhờ vào các bộ

phận cảm ứng xúc giác. Nó

biết nhổ và phun phè phè.

Thứ duy nhất mà nó không

Thế nó có biết tè lên thảm trải

biết là bắt chuột!

phòng không?

https://thuviensach.vn

157

Các nhà nghiên cứu đã phát triển nên một màn hình máy tính, có thể tạo nên những hình ảnh hấp dẫn y hệt như chiếc tivi tốt nhất. Nó hoạt động như màn hình của một máy tính cầm tay, màn hình tinh thể lỏng của nó sẽ sáng lên khi có điện chạy qua.

Màn hình này có tới 5,5

triệu Pixel (điểm sáng),

chạy bằng 15,7 bóng

bán dẫn và 4,21 km dây

dẫn.

Thế nhưng như thế vẫn chưa đủ! Một ngài giáo sư trường Đại học Tổng hợp nước Anh đã cho cài vào người ông một cỗ máy điều khiển dựa trên một con chip Silicium. Chiếc máy này

có thể bật tắt đèn cũng như

máy tính, mà không cần ngài

giáo sư phải chạm vào chúng!

Còn ai tình nguyện

tham gia phẫu thuật

này không?

Và bây giờ quý vị có thể

thư giãn cùng một hộp tivi

(TV-Box). Cái máy tinh

quái này sẽ biến máy tính

cầm tay Laptop của bạn

thành một tivi và Video-

recorder với mọi tính năng

xử lý ảnh cần thiết.

https://thuviensach.vn

158

Chính vậy!

Người ta có thể vừa chơi

trò chơi máy tính vừa cắt

trộn phim video lại vừa

xem tivi - tất cả đồng

thời ư?

Hôm Nay Và

Ngày Mai

Đó là những thông điệp

của hôm nay và các bạn

đừng quên: Ngày mai sẽ

là một ngày mới!

Ngoại trừ những trò chơi kỹ thuật, các nhà khoa học còn tiến hành cả

những dự án lâu dài. Tới một lúc nào đó, họ sẽ cho ra đời các công nghệ

mới cùng nhiều trò chơi kỹ thuật hơn nữa. Vậy thì tương lai sẽ mang lại cho chúng ta những gì? Chúng tôi đã yêu cầu con mèo robot (còn được gọi với cái tên Mystic-Cat – con mèo pháp thuật), hãy thay chúng ta ném một cái nhìn vào đĩa sữa tương lai bí hiểm phủ đầy mây giông. Và nó đã nhìn thấy những thứ sau…

1. Có sự sống... nhưng ở những nơi khác hẳn với những gì chúng ta biết hôm nay

Năm 1952, stanley Miller của trường Đại học Chicago đã gửi một tia chớp điện qua một hỗn hợp khí. Ông muốn tìm hiểu hiệu ứng của những tia sét và những thứ khí có trong không gian cách đây hàng tỷ năm. Thí nghiệm của ông mang lại một kết quả đáng chú ý: từ những thứ khí nọ đã xuất hiện axit-amin, đó là các hóa chất phức tạp, có mặt trong các thực thể sống. Các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu để trả lời câu hỏi: điện lực dưới dạng tia sét đã đóng góp như thế nào vào sự xuất hiện của sự sống trên Trái đất?

Lời tiên đoán số 1

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra cách dựa vào điện và hóa chất để tạo nên các dạng sự sống mới trong ống nghiệm.

https://thuviensach.vn

159

2. Mạnh mẽ đi lên

Tại nhiều địa điểm khác nhau, các nhà nghiên cứu đang nhắm tới mục đích sử dụng nước thủy triều để tạo nên năng lượng. Mặc dù họ đi những con đường khác nhau, nhưng tất cả cùng nhắm tới mục đích: khiến nước chảy trong kênh hẹp làm tua-bin chạy. Các nhà khoa học khác lại lên kế hoạch tạo một ống khói khổng lồ trên sa mạc Nam phi. Vì sức nóng của mặt trời, không khí sẽ theo ống khói này bốc lên cao và thúc cho các máy phát điện chạy, sản sinh ra dòng điện.

Vớ vẩn,

chỉ là trò

Đây là một sáng

hứa hẹn

tạo năng lượng

hão huyền

rất thân thiện với

như khí

môi trường!

nóng mà

thôi!

Lời dự báo số 2

Một trong những kế hoạch kể trên sẽ thành công và tạo nên nền tảng cho một công nghệ mới, có thể giúp cho nhân loại tạo ra điện mãi mãi và miễn phí.

3. Các loại năng lượng hợp thời trang

Năm 1911, nhà nghiên cứu người hà Lan heike Kamerliingh Onnes (1853

– 1926) đã phát hiện thấy là ở những nhiệt độ rất thấp, chỉ trên cái ngưỡng

-2730C một chút xíu thôi, một số kim loại sẽ có khả năng siêu dẫn, giống như thủy ngân trong một chiếc nhiệt kế vậy. Điều đó có nghĩa là chúng sẽ

mất đi lực kháng điện – siêu tuyệt, phải không nào? Năm 1957, một nhóm nghiên cứu dưới sự lãnh đạo của John bardeen (1908 – 1991) đã tính ra rằng khi ở nhiệt độ rất lạnh, các nguyên tử của chất liệu siêu dẫn sẽ chuyển động ít hơn, và qua đó cho phép điện tử của chúng bơi lội giữa các nguyên tử.

https://thuviensach.vn

160

Lời dự báo số 3

Các nhà nghiên cứu rồi sẽ phát triển nên một chất có thể cho dòng điện chạy xuyên suốt, không hề có kháng trở, kể cả ở nhiệt độ bình thường. phát minh này sẽ mở ra cánh cửa cho thế hệ các máy móc điện tử mới, với nhu cầu dùng điện rất rất thấp.

bất chấp rất nhiều những dự báo tương lai đầy hứa hẹn, điện học đối với nhiều người ngày hôm nay vẫn còn là một điều bí hiểm. Những ai đã đọc cuốn sách này của tủ sách Kiến Thức Thật hấp Dẫn sẽ không còn nằm trong số họ nữa! Đa phần con người ta chỉ biết rằng điện là một thứ rất hữu ích và thỉnh thoảng cũng rất là nguy hiểm. Dĩ nhiên, biết như vậy đâu đã là biết đủ về điện.

Điện là thứ thật hấp dẫn, thật hút hồn. Chúng hút hồn vì sự mạnh mẽ và vì những khả năng hầu như vô giới hạn mà chúng mang lại cho con người. sẽ

thật thú vị khi người ta nghĩ rằng, sức lực của loại năng lượng hấp dẫn đến không thể tin nổi này vốn xuất phát từ vô vàn những vảy năng lượng và vật chất nhỏ li ti - tức là từ các điện tử và từ các nguyên tử. Đúng thế đấy, chính các điện tử và các nguyên tử đã giúp cho một con bồ nông tìm được đường bay về quê hương, giúp cho trái tim của bạn đập và mang lại hình dạng cùng vật chất cho mọi thứ trong vũ trụ này. Kể cả bạn!

Và đó mới chính là sự thật cao thế!

Chào bạn!

https://thuviensach.vn

161

Mục lục

Lời nói đầu .......................................................................................5

Những thứ lực hấp dẫn đến tóe lửa ....................................................8

Bí mật tích điện ...............................................................................14

Những phát minh gây sốc ................................................................29

Những hiện tượng dựng tóc gáy .......................................................35

Những tia sét giết chóc ...................................................................57

Những lối ứng xử gây sốc ................................................................80

Những bộ pin dễ sử dụng .................................................................96

Nam châm bí hiểm .......................................................................111

Những chiếc mô-tơ từ mạnh mẽ ....................................................128

Ngành điện học đầy ấn tượng ........................................................147

Lời cuối sách: một tương lai gây sốc chăng? ....................................156

Một trò tiếu lâm

GÀ

nghiêng ngả

CHẠY

PIN

https://thuviensach.vn

điện học

cuốn hút đến tóe lửa

NIcK ARNOlD

DƯƠNG KIỀU HOA (dịch)

Chịu trách nhiệm xuất bản:

TS. Quách Thu Nguyệt

Biên tập:

Hải Vân

Vẽ bìa:

Mai Xa

Sửa bản in:

Thanh Việt

Kỹ thuật vi tính:

Thu Tước

nhà xuất bản tRẺ

161B Lý Chính Thắng - Quận 3 - TP Hồ Chí Minh ĐT: 9.316289 - 9.317849 - 9.316211 - 9350973

Fax: (08) 8437450

E-mail: nxbtre@ hcm.vnn.vn

Website: http://www.nxbtre.com.vn

ChI nhÁnh nxb tRẺ tạI hà nỘI

Số 20 ngõ 91 Nguyễn Chí Thanh - Q. Đống Đa - Hà Nội ĐT: (04) 7734544 - Fax: (04) 7734544

E-mail: vanphongnxbtre@ hn.vnn.vn

https://thuviensach.vn

Document Outline

- Blank Page

Table of Contents

Blank Page