Bài 13. Dòng điện trong kim loại

Tiết 27 – Bài 17
Dòng điện trong kim loại
Giáo viên giảng dạy :
Hoàng Yến
1. Các tính chất điện của kim loại
Điện trở suất của một số chất ở 200C
Điện trở suất của kim loại rất nhỏ tức là điện dẫn suất của kim loại rất lớn Kim loại dẫn điện tốt
1. Các tính chất điện của kim loại
Sự biến thiên điện trở suất
của đồng theo nhiệt độ
1. Các tính chất điện của kim loại
Điện trở suất của kim loại phụ thuộc nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất

Trong đó:
ρ0 : điện trở suất của kim loại ở t0 (0C)
ρ : điện trở suất của kim loại ở t (0C)
α : hệ số nhiệt điện trở (K-1)
* Hệ số nhiệt điện trở α của mỗi kim loại phụ thuộc vào:
- Nhiệt độ
- Độ sạch và chế độ gia công vật liệu đó


ρ = ρ0[1+α(t-t0)]
1. Các tính chất điện của kim loại
Điện trở suất và hệ số nhiệt điện của một số kim loại tiêu biểu
2. Electron tự do trong kim loại
Kim loại có cấu trúc tinh thể, trong KL nguyên tử bị mất eletron hóa trị trở thành ion+ sắp xếp trật tự tạo thành mạng tinh thể
Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử chuyển động hỗn loạn gọi là electron tự do
Các KL khác nhau mật độ electron khác nhau.

Một ô mạng tinh thể của đồng
2. Electron tự do trong kim loại
Một ô mạng tinh thể của đồng
Ở điều kiện thường, các ion+ trong mạng tinh thể dao động xung quanh vị trí cân bằng, các e- tự do thì chuyển động hỗn loạn bên trong tinh thể kim loại.
Không tạo ra dòng điện
3. Giải thích tính chất điện của kim loại
Bản chất dòng điện của kim loại
3. Giải thích tính chất điện của kim loại
a. Bản chất dòng điện của kim loại
Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do ngược chiều điện trường
3. Giải thích tính chất điện của kim loại
b. Nguyên nhân gây điện trở của kim loại
Sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại cản trở chuyển động có hướng của electron tự do
+
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
E
Sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại

Chuyển động nhiệt của các ion+ trong mạng tinh thể

Sự méo mạng tinh thể do biến dạng cơ

Các nguyên tử lạ lẫn trong tinh thể kim loại
Bài tập áp dụng
Câu 1: Chọn phát biểu đúng về tính chất điện của kim loại
Tất cả các kim loại đều dẫn điện tốt như nhau.
Hạt tải điện trong kim loại là electron.
Không phải tất cả các eletron trong kim loại đều là hạt tải điện.
Nhiệt độ càng cao eletron chuyển động mạnh nên kim loại dẫn điện tốt.
Bài tập áp dụng
Câu 2: Điện trở của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ diễn tả theo công thức nào
Rt = R0 (1- α Δt)
Rt = R0 (1+ α Δt)
Rt = α R0 Δt
Rt = R0 (α Δt -1)


Bài tập áp dụng
Câu 3: một bóng đèn 220V- 100W khi sáng bình thường thì nhiệt độ của dây tóc là 20000C. Xác định điện trở của đèn khi thắp sáng và khi không thắp sáng, biết rằng nhiệt độ môi trường là 200C và dây tóc bóng đèn làm bằng vonfram.
Lời giải :
Điện trở của dây tóc bóng đèn khi không thắp sáng:
R = U2/ P = 48,8 (Ω)
Khi đèn sáng :
Rt = R0 (1+ α Δt)
= 48,4 [1+ 5,25 .10-8(2000-20)] = 484 (Ω)