Bài 13. Dòng điện trong kim loại

Chào mừng cô và các bạn đến với phần thuyết trình của nhóm 1
Bài 17
Dòng điện trong kim loại
I. Các tính chất điện của kim loại
Kim loại là chất dẫn điện tốt.
Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm.
I. Các tính chất điện của kim loại
I. Các tính chất điện của kim loại
Dòng điện chạy trong dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt.
ρ=ρ0[1+α(t-t0)]
Trong đó:
ρ0 :điện trở suất của kim loại ở t0(0C)
α : hệ số nhiệt điện trở (K-1)
ρ :điện trở suất của kim loại ở t(0C)
Hệ số nhiệt điện trở α phụ thuộc vào gì?
- Nhiệt độ.
- Vào độ sạch và chế độ gia công nhiện độ đó.
Sự biến thiên của điện trở suất đồng theo nhiệt độ
Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ.
R=R0 [1+α( t –t0)]
Trong đó:
R0 là điện trở của kim loại ở t0 (0C)
I. Các tính chất điện của kim loại
Sự biến thiên của điện trở suất đồng theo nhiệt độ
Mặt khác, khi hiệu điện thế U tăng
R của dây tóc bóng đèn tăng khi U tăng
 I tăng
 độ sáng của đèn tăng.
 nhiệt độ dây tóc đèn tăng.
 Điện trở dây tóc bóng đèn tăng khi nhiệt độ tăng
Làm thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của điện trở dây tóc bóng đèn 6,2V – 0,5A vào hiệu điện thế đặt vào bóng đèn, ta được kết quả ghi ở bảng 17.2 và đặc tuyến vôn – ampe trên Hình 17.1 Từ đó bạn có thể rút ra các kết luận gì ?
II. Electron tự do trong kim loại
Các kim loại ở thể rắn có cấu trúc tinh thể. 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.
Một ô mạng tinh thể của đồng
II. Electron tự do trong kim loại
II. Electron tự do trong kim loại
Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử chuyển động hỗn loạn trong mạng tinh thể.
Nguyên tử tại nút mạng tinh thể
Proton
Electron trong nguyên tử
Ion
Electron tự do
II. Electron tự do trong kim loại
Các electron này được gọi là electron tự do, chúng tạo thành khí electron tự do choán toàn bộ thể tích của tinh thể kim loại.
II. Electron tự do trong kim loại
II. Electron tự do trong kim loại
Các kim loại khác nhau có mật độ electron khác nhau, mật độ này không đổi đối với mỗi kim loại.
Khi không có tác dụng của điện trường ngoài, chuyển động hỗn loạn của electron tự do không tạo ra dòng điện trong kim loại.
Muốn làm một dây dẫn có điện trở gần như không thay đổi thì nên dùng vật liệu nào?
( xem bảng 17.1)
Nên dùng Constantan do nó có hệ số điện trở rất nhỏ, điện trở thay đổi gần như không đáng kể khi nhiệt độ tăng.
Khi đặt một điện trường ngoài vào kim loại. Lực điện sẽ tác dụng làm các êlectron chuyển động ngược chiều điện trường, tạo thành dòng điện trong kim loại.
III. Giải thích tính chất điện của kim loại
1. Bản chất của kim loại
Giải thích các tính chất điện của kim loại bằng thuyết electron tự do:

Sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại đã cản trở chuyển động có hướng của các electron tự do, làm cho chuyển động của các electron bị lệch hướng. Đó là nguyên nhân cơ bản gây ra điện trở kim loại.
III. Giải thích tính chất điện của kim loại
Giải thích các tính chất điện của kim loại bằng thuyết electron tự do:

Nhiệt độ của kim loại càng cao, thì các ion kim loại dao động càng mạnh  sự mất trật tự của mạng tinh thể càng tăng  sự cản trở chuyển động của electron càng tặng  điện trở suất của kim loại tăng
III. Giải thích tính chất điện của kim loại
Nguyên nhân gây ra hiện tượng tỏa nhiệt của dây dẫn KL:
Trong khi va chạm, êlectron truyền một phần động năng của nó cho ion, làm ion dao động mạnh lên, vì thế mà kim loại nóng lên và tỏa nhiệt.
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
Một số ứng dụng trong đời sống
Bài 18:
Hiện tượng
Nhiệt điện
Hiện tương
siêu dẫn
I. Hiện tượng nhiệt điện
Tiến hành thí nghiệm
Hiện tượng tạo thành suất điện động nhiệt điện trong một mạch điện kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi giữ 2 mối hàn ở hai nhiệt độ khác nhau là hiện tượng nhiệt điện.
I. Hiện tượng nhiệt điện
Cặp nhiệt điện gồm 2 đoạn dây kim loại khác nhau về bản chất được hàn dính ở 2 đầu.
Tính chất:
Khi cắt một trong 2 đoạn dây của cặp nhiệt điện và đấu vào nguồn 1 chiều thì một mối hàn sẽ nóng lên, một mối hàn sẽ lạnh đi.
Khi nhiệt độ ở 2 mối chênh lệch nhau sẽ xuất hiện dòng điện trong cặp nhiệt điện.
I. Hiện tượng nhiệt điện
Công thức của suất điện động trên nhiệt điện
I. Hiện tượng nhiệt điện
E = ?T (T1 - T2)
αT là hệ số nhiệt điện động, đơn vị đo: V/K
T1 ,T2: nhiệt độ 2 mối hàn
I. Hiện tượng nhiệt điện
Suất điện động của nguồn điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Bản chất của kim loại dùng làm cặp nhiệt điện.
Hiệu điện thế gữi 2 mối hàn
Ứng dụng của cặp nhiệt độ
Nhiệt kế nhiệt điện
Pin nhiệt điện
I. Hiện tượng nhiệt điện
Nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ nào đó điện trở của kim loại (hay hợp kim) đó giảm đột ngột đến giá trị bằng không. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng siêu dẫn.
II. Hiện tượng siêu dẫn
Đặc điểm của các vật siêu dẫn:
Có điện trở bằng 0
Nếu vật siêu dẫn có dòng điện chạy qua thì dòng điện này có thể duy trì rất lâu sau khi bỏ nguồn điện đi.
II. Hiện tượng siêu dẫn
Nhận xét sự thay đổi của điện trở cột thủy ngân ởlân cận nhiệt độ 4 K?
II. Hiện tượng siêu dẫn
II. Hiện tượng siêu dẫn
Nam châm điện lớn nhất thế giới
II. Hiện tượng siêu dẫn
Game Show
Game Show
Game Show
1: NƯỚC NÀO PHÁT MINH RA TÀU HỎA ĐỆM?
a NHẬT BẢN
b ANH
c HOA KỲ
d ĐỨC
CÂU HỎI
2: NAM CHÂM SIÊU DẪN LỚN NHẤT ĐẶT Ở ĐÂU
a PHÁP
b ĐỨC
c NHẬT
d THỤY SĨ
CÂU HỎI
3: BOM NÀO ĐƯƠC TẠO NÊN TỪ ỨNG DỤNG CỦA HIÊN TƯƠNG SIÊU DẪN
a BOM NAPAL
b BOM E
c BOM MK 17/24
d BOM FRITZ -X
CÂU HỎI
4: HỢP KIM NÀO DƯỚI ĐÂY ĐƯỢC SỬ DỤNG LÀM PIN NHIỆT ĐIỆN
a CONSTANTAN
b ĐỒNG ĐIẾU
c FERO
d PERMALLOY
CÂU HỎI
5: ĐỂ ĐO NHIỆT ĐỘ RẤT CAO CŨNG NHƯ RẤT THẤP TA DÙNG NHIỆT KẾ
a NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN
b NHIỆT KẾ RƯỢU
c NHIỆT KẾ THUỶ NGÂN
d NHIỆT KẾ HỒNG NGOẠI
CÂU HỎI
Cảm ơn cô và các bạn đã chú ý lắng nghe