Bài 13. Dòng điện trong kim loại

ÔN TẬP KIẾN THỨC CŨ
Câu 1: Dòng điện là gì?
Câu 2: Chiều của dòng điện được quy ước như thế nào?
Câu 3: Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời của các hạt nào?
Câu 4: Theo em một dây dẫn có điện trở không? Giá trị điện trở đó phụ thuộc như thế nào vào nhiệt độ?
Chương III
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
Bài 13:DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
TIẾT 25
NỘI DUNG BÀI HỌC
BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA KIM LOẠI
THEO NHIỆT ĐỘ
III. ĐIỆN TRỞ CỦA KIM LOẠI Ở NHIỆT ĐỘ THẤP VÀ
HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN
IV. HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN
I. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Khí electron tự do trong kim loại là gì?
Bản chất dòng điện trong kim loại là gì?
Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là gì?
I. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Sự tạo thành các hạt mang điện
I. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Cấu trúc mạng tinh thể kim loại:
Mô hình mạng tinh thể đồng
Hiện tượng gì xảy ra khi đặt vật dẫn KL trong điều kiện bình thường?
I. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Hiện tượng gì xảy ra khi đặt vật dẫn KL vào điện trường ngoài?
Kết luận
Không có điện trường ngoài
Có điện trường ngoài
Chuyển động của các e
Kết luận
Hỗn loạn không ngừng
Có hướng
Không có dòng điện
Có dòng điện
I. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Bản chất dòng điện trong kim loại là gì?
I. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
+
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
E
Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là gì?
II. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA KIM LOẠI THEO NHIỆT ĐỘ
Điện trở suất là gì? Nó phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ.
Kim loại
0 (Ωm)
α(K-1 )
Bạc
Đồng
Bạch kim
Nhôm
Sắt
1,62.10-8
10,6.10-8
1,69.10-8
2,75.10-8
9,68.10-8
Vonfram
5,25.10-8
4,1.10-3
4,3.10-3
3,9.10-3
4,4.10-3
6,5.10-3
4,5.10-3
Điện trở suất và hệ số nhiệt điện trở của một số kim loại
Điện trở suất phụ thuộc vào nhiệt độ như thế nào?
II. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA KIM LOẠI THEO NHIỆT ĐỘ
0 là điện trở suất ở nhiệt độ t0 ( thường là 20°C)
 là điện trở suất ở nhiệt độ t
α là hệ số nhiệt điện trở có đơn vị đo là K- 1.
Hệ số nhiệt điện trở của mỗi kim loại phụ thuộc vào: bản chất kim loại, nhiệt độ, độ sạch và chế độ gia công vật liệu.
Điện trở R có mối quan hệ mật thiết với . Từ công thức trên ta có thể suy ra công thức nào liên quan đến R hay không?
Quan sát đồ thị thu được hãy cho biết sự phụ thuộc của điện trở của cột thuỷ ngân vào nhiệt độ? Nhận xét sự thay đổi điện trở của cột thuỷ ngân ở lân cận nhiệt độ 40K?
III. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn.
Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp
Khi nhiệt độ càng giảm mạng tinh thể càng bớt mất trật tự, nên sự cản trở của nó đến các e càng ít, điện trở suất của kim loại giảm liên tục.
Nhiệt độ gần giá trị 0°K điện trở của các kim loại sạch đều rất bé.
Hiện tượng khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ TC nào đó, điện trở của kim loại (hợp kim) giảm đột ngột đến giá trị bằng không được gọi là hiện tượng siêu dẫn.
Kết luận Hiện tượng siêu dẫn.
III. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn.
1. Chế tạo ra những nam châm điện có cuộn dây bằng vật liệu siêu dẫn.
Ưu điểm: + Tạo ra từ trường mạnh trong một thời gian dài.
+Không hao phí năng lượng và toả nhiệt.
2. Chế tạo các đường dây cáp siêu dẫn trong việc truyền tải điện năng đi xa.
Ưu điểm:
+Không tổn hao năng lượng do không có điện trở.
+ Tiết kiệm vật liệu chế tạo.
Ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn.
III. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn.
Tàu đệm từ
9
4
2
0
2
4
6
V
0:6 mV
Khoa vật lí Trường Đhsp Tn
Vật lí kĩ thuật
= 1 ┴
Kết quả thí nghiệm.

IV. HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN
Trong mạch xuất hiện dòng điện có chiều hướng từ mối hàn có nhiệt độ thấp sang mối hàn có nhiệt độ cao.
* Cặp nhiệt điện là hai dây dẫn kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau.
* Suất điện động nhiệt điện:
T1 : nhiệt độ ở đầu nóng (K)
* Ứng dụng:.
T2 : nhiệt độ ở đầu lạnh (K)
- Nhiệt kế nhiệt điện
- Pin nhiệt điện
Kết luận.
Hiện tượng tạo thành suất điện động nhiệt điện trong một mạch kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi giữ hai mối hàn ở hai nhiệt độ khác nhau gọi là hiện tượng nhiệt điện.
IV. HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN
Củng cố bài học
Câu 1: Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ:
A. Giảm đi.
B. Không thay đổi.

D. Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ nhưng sau đó lại giảm dần.
Câu hỏi trắc nghiệm
C. Tăng lên.
Câu 2: Hạt tải điện cơ bản trong kim loại là:

B. Các iôn âm
C. Các iôn dương
D. Các nguyên tử
A. Các electron tự do chuyển động trong mạng tinh thể kim loại.
BÀI TẬP TỰ LUẬN
Ở 200C điện trở suất của bạc là 1,62.10-6Ωm. Biết hệ số nhiệt điện trở của bạc là 4,1.10-3K-1.Hỏi ở 330°K thì điện trở suất của bạc là bao nhiêu?.
Nhiệm vụ về nhà
Học bài
Làm bài tập trong sách giáo khoa
Chuẩn bị tiết bài tập:
+ Những vấn đề còn thắc mắc
+ Những hiện tượng có liên quan đến bài học

BÀI HỌC KẾT THÚC