Bài 13. Dòng điện trong kim loại

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
I. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
1. Cấu trúc tinh thể ở kim loại
- Trong kim loại, các electron thoát ra khỏi nguyên tử trở thành các electron tự do, nguyên tử trở thành ion dương.
- Các ion dương liên kết với nhau tạo thành mạng tinh thể kim loại.
- Hạt tải điện trong kim loại là electron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện rất tốt.
2. Bản chất dòng điện trong kim loại
- Bản chất dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường.
3. Điện trở của kim loại
Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động của electron tự do là nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại.
II. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA KIM LOẠI THEO NHIỆT ĐỘ
- Khi nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt của các ion trong mạng tinh thể tăng, làm cho điện trở của kim loại tăng.
 
- Điện trở suất của kim loại:
 
- Điện trở kim loại:
 
III. HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN
Khi nhiệt độ T < Tc (nhiệt độ tới hạn) nào đó thì điện trở của kim loại đột ngột giảm xuống đến bằng 0 gọi là hiện tượng siêu dẫn.
Khi nhiệt độ càng giảm điện trở suất của kim loại giảm liên tục.
Vào tháng 12 năm 2003, tàu Yamanashi MLX01 đã được thử nghiệm với vận tốc 581km/h – con tàu có thể lướt trên nam châm siêu dẫn.
IV. HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN
E= αT(T1-T2)
Cấu tạo cặp nhiệt điện:
- Hai dây kim loại khác loại nhau, hàn hai đầu với nhau.
- Một mối hàn giữ ở nhiệt độ cao, một mối hàn ở nhiệt độ thấp.
=> trong mạch có một suất điện động E gọi là suất điện động nhiệt điện.
Suất điện động nhiệt điện: