ĐIỆN HỌC

CUỐN HÚT ĐẾN TÓE LỬA

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

NICK ARNOLD

Minh họa: Tony de Saulles

điện học
CUỐN HÚT ĐẾN TÓE LỬA
DƯƠNG KIỀU HOA (dịch)

NHÀ XUẤT BẢN TRẺ

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.

5



Lời nói đầu
Ai cha! Lại một ngày học tập vất vả qua đi…
À vâng, lớp con hôm
nay còn có người
ngoài Trái đất đến
thăm nữa.

Thế nào, giờ Vật lý hôm nay
ra sao?

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.

Ng

n

hiê

n
ạc

Bối

rối

Người ngoài
Trái đất với
bộ siêu não

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
Chủ đề hôm nay
của chúng ta là
điện học.

Nhỏ dãi!

Ngáy!

Ngáp!

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”.

7



Một watt
là gì?

Đúng, đó
là thứ tôi
muốn hỏi
em. Một
Watt!

Watt watt
là gì?

Watt watt là gì, nghe
như tiếng gió quát?

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.

cảnh báo!

Cuốn sách này không thích
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!

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!

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.
mèo

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?

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.

MÁ
NHÀ

Y ĐIỆ

N

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!
pfut!

rums!

A ha, vậy là
khi thả bom
trung tiện, ta
có thể làm ra
điện, hm...

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!

Ai cha! Thế này mới
là phim như thực chứ trông như thể tivi của bọn
mình nổ tung!

g
pen

!

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

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
nào!

Quên đi!

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.

Câu trả lời: 1a) Ngay cả khi Radio không được cắm vào ổ thì nó vẫn
nhận được điện từ giàn pin. Khi bạn nói chuyện qua điện thoại, những
làn sóng âm thanh của giọng nói sẽ được chuyển thành các xung điện,
những xung điện này sẽ được truyền đến cho người ở đầu dây bên kia
và ở đó chúng được biến đổi trở lại thành âm thanh. Tới đây thì bạn
hiểu chứ? Toilett không cần điện, nhưng rất có thể bạn sẽ vui thích khi
được biết rằng, nhà phát minh Thomas J. Bayard vào năm 1966 đã phát
minh ra một bộ bàn cầu chòng chành tự động. Ông Thomas J. Bayard

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!

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).

MỘT LỜI CẢNH BÁO QUAN TRỌNG!
nghĩ rằng, cái vụ chòng chành này sẽ giúp cho bạn đi cầu dễ hơn. Đáng
tiếc là chả một ai hưởng ứng ý kiến của ông, và loại bàn cầu đó chẳng
bao lâu đã bị gạt ra khỏi thị trường.
2b) Và cái việc người ta bị giật bắn ra khỏi vật tích điện là một chuyện
hay ho. Một hiệu ứng phụ nữa của một cú điện giật ra trò đối với các
cơ bắp và các dây thần kinh là người ta sẽ “thả bom trung tiện” và thậm
chí còn làm ra quần nữa kia… với những hậu quả bốc mùi gây sốc cả
cho bao cảnh xung quanh lẫn món đồ lót.
3b) Nước truyền điện – và vì thế sẽ là trò cực kỳ ngu ngốc nếu bạn nảy
ý định đưa một chiếc máy chạy điện (không thích hợp) lại gần chỗ có
nước hoặc dùng tay ướt mà chạm vào phích cắm hoặc công-tắc.

13



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
nghệ thuật

Thầy dạy văn

Cô dạy sử

Thầy dạy vật lý

ng
sá

ch

că
M
ọt

Ki
ê

u

ho
k
Đồ

Khái niệm điện dùng để chỉ
một loạt các hiện tượng xuất
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.

em

ẽ

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

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

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
lớn thật)

điện tử

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

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.

vÉO V
ÉO

VÉO VÉO

Mỗi điện tử thường xuyên tỏa ra
năng lượng trong dạng điện.

Vâng, lứa
tuổi chúng
nó thường
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.

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).

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!

19



Sau đây là câu chuyện của tôi, và nguyên
tắc của tôi xưa nay là chỉ chịu làm việc
khi khách
tôi là Andy - nói cho chính
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”.

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?

Ôi trời!

Không!

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.

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.

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...

vị, cho thấy các điện
Đây là một bằng chứng thú
chuyển động rất chậm
tử trong một dòng điện
i giây đồng hồ. Trong
- chỉ khoảng 0,1 mm mỗ
i gắng sức cứu mạng
khoảng thời gian đó, tô
thu nhỏ xuống,
Andy. Tôi muốn giảm tia
ìn mọi
để anh ấy lại to ra. Để nh
.
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

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
!
NG
đổ chuông. Tôi chả muốn chuyện trò gì với ai,
RE
mặc dù vậy, tôi vẫn bật máy... ít nhất thì tôi
cũng có thể nói lời từ biệt với thế giới.

24

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

mới
nguội xuống. Nhưng tôi còn lâu
Đúng là vừa kịp! Cái dây bắt đầu
sư
i đường dây. Làm sao mà bà giáo
thoát họa, đúng hơn là thoát ra khỏ
mãi?
Liệu tôi có nhỏ như thế này mãi
có thể đưa tôi ra khỏi chỗ này.
ra
ông bao giờ tôi còn dám thò đầu
Kh
c?
đượ
p
tiế
g
sốn
tôi
sao
Làm
thôi cũng
ngoài nữa, bởi chỉ một con kiến
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...

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.

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.

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.

Thế thì tại sao bạn không phát hiện ra chương sách sau đây? Lúc đó tự bạn
sẽ hiểu…
Nếu các điện tử
nhỏ đến như thế,
thì làm sao người
ta có thể phát hiện
ra chúng?

Câu hỏi hay
đấy!

Đọc tới đây thì chắc đã tới lúc bạn muốn đặt câu hỏi lắm rồi. Câu hỏi của
bạn có thể là:
CÂU TRẢ LỜI: Không đâu, người ta dùng khái niệm vật dẫn để chỉ một
chất liệu cho phép dòng điện chạy qua dễ dàng. Kim loại là những vật
dẫn tốt, bởi các điện tử phía ngoài của chúng không được nối kết chặt
chẽ vào hạt nhân nguyên tử, mà được quyền bay lộn mọi hướng. Các dây
dẫn điện đa phần được làm bằng đồng.

28



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…

30

ỐNG PHÓNG CA-TỐT
miếng mỏng kim loại (gọi là
điện cực) tỏa ra một “tia” kỳ
quặc, vô hình.
Dòng điện
từ một bộ
pin được
dẫn vào
đây.

ông william
crookes

môi trường hầu
như chân không
(chỉ còn rất ít
không khí)

ống thủy tinh

đứa con
tinh thần
của tôi!

hình chữ
thập bằng
thiếc.

trong phòng tối,
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...



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.
câu trả lời: b) Khi các điện từ đập vào các nguyên tử thủy tinh,
chúng sẽ làm các nguyên tử này nóng lên, cho tới khi các “nguyên tử
thủy tinh” tỏa ra năng lượng dưới dạng các Photon ánh sáng. Ngày nay
chúng ta biết rằng, cái gọi là “tia” vô hình kia chính là dòng điện bao
gồm các điện tử chảy ra từ bộ pin.
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
rồi?

Chắc lại
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.)

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



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.

Jenkins
đâu rồi?

Nằm trong nhà
thương, thưa ngài.
Chính ngài đã giật
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?

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 ...