Bài 13. Dòng điện trong kim loại

Trường PTTH HÒA BÌNH
Chương 2: DÒNG DI?N
TRONG C�C MƠI TRU?NG
Dòng điện trong kim loại.
Dòng điện trong chaát ñieän phaân
Dòng điện trong chaát khí
Dòng điện trong chân không.
Dòng điện trong chaát bán dẫn.

BÀI 13-DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
CHƯƠNG II-DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
I.BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Trong kim loại ,các nguyên tử bị mất electron hóa trị trở thành các ion dương ,các ion dương sắp xếp một cách tuần hoàn trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại .
Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử chuyển động hỗn loạn trong mạng tinh thể ,gọi là các electron tự do
Sự mất trật tự của mạng tinh thể đã cản trởchuyển động của các electron .
Electron chuyển động ngược chiều điện trường dưới tác dụng của lực điện trường.
1.Thuyết Electron về tính dẫn điện của kim loại
DÒNG ĐIỆN
TRONG KIM LOẠI
Như ta đã biết, kim loại ở thể rắn có cấu trúc tinh thể, các nguyên tử sắp xếp theo một trật tự đều đặn và cố định trong không gian.
N�t m?ng tinh th?, kho?ng khơng gian m� proton cĩ th? xu?t hi?n trong dĩ.
Du?ng n?i tu?ng tu?ng gi?a c�c nguy�n t?, tu?ng trung cho l?c tuong t�c gi?a c�c nguy�n t?.
2.Tính chất dẫn điện của kim loại
Kim loại là chất dẫn điện hay chất cách điện?
Bản chất của dòng điện trong kim loại?Hạt tải điện chủ yếu trong kim loại là loại hạt nào?
-Kim loại là chất dẫn điện tốt
Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do .Hạt tải điện trong kim loại là những hạt electron tự do
DÒNG ĐIỆN
TRONG KIM LOẠI
Ion
Electron tự do
Trong nguyên tử kim loại, các electron (theo tiếng Hi Lạp nghĩa là hổ phách) ngoài cùng liên kết yếu với nhân (proton), nên dễ dàng tách ra khỏi quỹ đạo chuyển động quanh nhân và trở thành electron tự do chuyển động trong kim loại, các
nguyên tử mất đi electron trở thành Ion dao động nhiệt tại nút mạng tinh thể.
Electron trong nguyên tử
Nguyên tử tại nút mạng tinh thể
Proton
Nhu v?y trong kim lo?i d� cĩ s?n c�c h?t mang di?n chuy?n d?ng t? do(Kim lo?i l� v?t li?u d?n di?n t?t, dịng di?n trong kim lo?i l� dịng chuy?n d?i cĩ hu?ng c?a c�c Electron.
DÒNG ĐIỆN
TRONG KIM LOẠI
Các electron tự do là từ chính nguyên tử kim loại tách ra. Cho nên trong điều kiện bình thường thì.
Mơ hình s?i d�y d?ng v� c�c Electron t? do b�n trong
DÒNG ĐIỆN
TRONG KIM LOẠI
Khi có một điện trường lan truyền trong kim loại (đặt vào 2 đầu kim loại 1 hiệu điện thế) thì các electron tự do sẽ có thêm chuyển đông phụ ngược chiều điện trường, đó là chuyển động có hướng của các electron, kết quả là xuất hiện dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện, xuất hiện dòng điện .
3.Dòng điện trongkim loại có tuân theo định luật Ôm không?
Tiến hành thí nghiệm với hai trường hợp :
Điện trở R nhúng xuống nước
Điện trở R khôngnhúng xuống nước
Kết Qủa:
U
I
0
U
I
0
Trường hợp nào thì dòng điện tuân theo địnhluật Ôm?Giải thích tại sao?
Trường hợp khi nhúng điện trở xuống nước trong quá trình tiến hành thí nghiệm thì dòng điện qua điện trở tuân theo định luật Ôm
Điện trở R phụ thuộc nhiệt độ .Nhiệt độ càng tăng thì điện trở càng tăng .Khi nhúng R vào nước thì điện trở R truyền nhiệt lượng cho nước nên nhiệt độ của R tăng không đáng kể ,vì vậy dòng điện qua R sẽ tuân theo định luật Ôm nếu ta nhúng R vào nước trong quá trình làm thí nghiệm.
Có kết luận gì về sự phụ thuộc của R vào nhiệt độ ?
Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm khi nhiệt độ của kim loại được giữ không đổi
Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt
Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ :
Trong đó là điện trở suất ở t0(0C),và là hệ số nhiệt của điện trở ,có đơn vị là K-1
4.Hiện tượng siêu dẫn
Khi nhiệt độ giảm xuống dưới nhiệt độ TC nào đó ,điện trở của kim loại đó sẽ giảm đến 0,hiện tượng đó gọi là hiện tượng siêu dẫn
0
T(K)
400
1200
800
2
4
6
8
10
12
5.Hiện tượng nhiệt điện
Hiện tượng gì xẩy ra khi nhúng đèn cồn tăng độ chênh lệch nhiệt độ của hai mối hàn A và B bằng cách đốt nóng một mối hàn
Nước đá
V
Dây đồng
Vôn kế
Ngọn nến
T2
T1
Dây contantan
Khi đốt nóng đền cồn vào mối hàn A ,kim điện kế quay ,chứng tỏ có dòng điện chạy trong mạch
Dòng điện ở trên gọi là nhiệt điện và suất điện động tạo nên dòng nhiệt điện trong mạch gọi là suất điện động nhiệt điện .Dụng cụ có cấu tạo như trên gọi là cặp nhiệt điện
Hiện tượng tạo thành suất điện động nhiệt điện trongmột mạch điện kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi giữ hai mối hàn ở hai nhiệt độ khác nhau là hiện tượng nhiệt điện
Thí nghiệm chứng tỏ rằng:
Trong đó (T2-T1) là hiệu nhiệt độ ở đầu nóng và đầu lạnh , là hệ số nhiệt điện động ,phụ thuộc vào bản chất kim loại và vật liệu dùng làm cặp nhiệt điện
ứng dụng cặp nhiệt điện để đo nhiệt độ
Củng cố -vận dụng
Bản chất dòng điện trong kim loại ?
Vì sao nhiệt độ tăng thì điện trở của kim loại tăng ?
Trả lời câu 5,6 SGK
Đáp án :
Câu5.Chọn B
Câu6.Chọn D
CHÚC CÁC EM HS 11A2
HỌC TẬP TỐT