Bài 13. Dòng điện trong kim loại

CHƯƠNG III:
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
Bài 17:
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
1. Các tính chất điện của kim loại:
Điện trở suất , hệ số
nhiệt điện trở của một số kim loại
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
1. Các tính chất điện của kim loại:
- Kim loại là chất dẫn điện tốt.
- Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm.
- Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt.
- Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ.
ρ = ρ0 (1+α ( t - t0 ) )
α là hệ số nhiệt điện trở (K-1)
2. Êlectron tự do trong kim loại.
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
Hãy quan sát chuyển động của êlectron tự do trong một đoạn dây dẫn kim loại khi chưa có điện trường ngoài.
Khi không có điện trường ngoài, các electron tự do chuyển động hỗn loạn và không tạo ra dòng điện.
2. Êlectron tự do trong kim loại.
- Khi không có điện trường ngoài, các electron tự do chuyển động hỗn loạn và không tạo ra dòng điện.
- Các kim loại khác nhau có mật độ electron tự do khác nhau, mật độ này có giá trị không đổi đối với mỗi kim loại.
3. Giải thích tính chất điện của kim loại
a) Bản chất dòng điện trong kim loại
Khi có điện trường ngoài các electron tự do trong kim loại chuyển động như thế nào?
Các electron tự do chuyển động có hướng, ngược chiều điện trường.
Lúc này có dòng điện chạy trong kim loại không? Vì sao?
Vì có sự dịch chuyển có hướng của các hạt tải điện nên có dòng điện chạy trong kim loại.
3. Giải thích tính chất điện của kim loại
a) Bản chất dòng điện trong kim loại
Vậy bản chất của dòng điện trong kim loại là gì?
Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do ngược chiều điện trường.
3. Giải thích tính chất điện của kim loại
a) Bản chất dòng điện trong kim loại
3. Giải thích tính chất điện của kim loại
a) Bản chất dòng điện trong kim loại
Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do ngược chiều điện trường.
Lưu ý: Mật độ hạt tải điện ( electron tự do) trong kim loại rất lớn vì thế kim loại dẫn điện tốt
b) Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại
Sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại làm cản trở chuyển động có hướng của các electron tự do là nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại.
c) Giải thích sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại vào nhiệt độ
Khi nhiệt độ tăng sự mất trật tự của mạng tinh thể càng tăng, sự cản trở chuyển động của electron tự do càng tăng. Vì vậy điện trở suất của kim loại tăng.
d) Giải thích sự nóng lên của dây dẫn khi có dòng điện chạy qua.
Khi chuyển động các electron tự do va chạm với các ion dương và truyền một phần hay toàn bộ năng lượng cho mạng tinh thể làm tăng nội năng của kim loại. Vì vậy dây dẫn kim loại nóng lên khi có dòng điện chạy qua.
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại ?
Sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại làm cản trở chuyển động có hướng của các electron tự do là nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại.
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
Vì sao khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của kim loại cũng tăng?
Khi nhiệt độ tăng sự mất trật tự của mạng tinh thể càng tăng, sự cản trở chuyển động của electron tự do càng tăng. Vì vậy điện trở suất của kim loại tăng.
Câu 1: Câu nào sai?
A. Hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do.
B. Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm nếu nhiệt độ trong kim loại được giữ không đổi.
C. Hạt tải điện trong kim loại là ion.
D. Dòng điện chay trong kim loại gây ra tác dụng nhiệt.
CỦNG CỐ
Câu 2: Câu nào đúng? Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ
A. Giảm đi.
B. không thay đổi.
C. tăng lên.
D. ban đầu tăng lên theo nhiệt độ nhưng sau đó lại giảm dần.
CỦNG CỐ
Câu 3: Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng
A. của các electron cùng chiều điện trường.
B. của các electron ngược chiều điện trường.
C. của các ion cùng chiều điện trường.
D. của các ion ngược chiều điện trường.
CỦNG CỐ
Nguyễn Việt Dũng:
Nguyễn Gia Hưng
Nguyễn Minh Cường
Phùng Quốc Bảo
Nguyễn Bảo Duy
Nguyễn Thu Hiền