Bài 13. Dòng điện trong kim loại

1
TRƯỜNG THPT NGUYỄN CHÍ THANH
CHÀO MỪNG QUÍ THẦY CÔ VÀ CÁC EM
HỌC SINH THÂN MẾN
D? gi? tham l?p 11A6
BAN CO B?N
2
Đặt vấn đề
3
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
CHƯƠNG III.
4

Bài 13
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
I. BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Nội dung thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại :
1. Mạng tinh thể kim loại
5
Mô hình mạng tinh thể đồng
6
Mạng tinh thể tạo bởi các ion dương sắp xếp có trật tự và các êlectron tự do chuyển động hổn loạn trong mạng
7
2. Khí êlectron tự do
Xét một đoạn dây dẫn kim loai
8
Khi có điện trường do nguồn điện ngoài sinh ra, đẩy khí êlectron trôi ngược chiều điện trường ngoài, tạo ra dòng điện.
3. Chuyển động của khí êlectron khi có điện trường ngoài.
9
4. Điện trở kim loại và tính dẫn điện của kim loại
A. Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại
+
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
10
B. Bản chất của dòng điện trong kim loại
11
Giải thích tính dẫn điện của kim loại

Mật độ hạt tải điện (êlectron tự do) trong kim loại rất lớn, vào cỡ mật độ nguyên tử kim loại (1028/m3) , vì thế
kim loại dẫn điện tốt
12
Hạt tải điện trong kim loại là gì? Lý do kim loại dẫn điện tốt?
Nêu bản chất dòng điện trong kim loại?
I. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
13
II. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA KIM LOẠI THEO NHIỆT ĐỘ
Kết quả từ thực nghiệm
( Theo dõi bảng số liệu và đồ thị tương ứng )
14
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?
15
II. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA KIM LOẠI THEO NHIỆT ĐỘ
Thí nghiệm đã chứng tỏ điện trở suất  của kim loại biến thiên theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất:
0 là điện trở suất ở t0oC (thường lấy 20oC),
α là hệ số nhiệt điện trở có đơn vị đo là K- 1.
Kết quả từ thực nghiệm
Câu C1
16
III. ĐIỆN TRỞ CỦA KIM LOẠI Ở NHIỆT ĐỘ THẤP
VÀ HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN. d


Sự biến thiên điện trở suất
của đồng theo nhiệt độ
Vật liệu siêu dẫn có điện trở đột ngột giảm đến 0 khi nhiệt độ T ≤ Tc
TC : Nhiệt độ tới hạn của chất siêu dẫn
Câu C2
17
IV. HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN
Nếu sợi dây kim loại có một đầu nóng và một đầu lạnh,
thì chuyển động nhiệt của êlectron sẽ làm cho một phần êlectron tự do ở đầu nóng dồn về đầu lạnh.

KQ : Đầu nóng sẽ tích điện dương, đầu lạnh tích điện âm.
18
9
4
2
0
2
4
6
V
0:6 mV
Khoa vật lí Trường Đhsp Tn
Vật lí kĩ thuật
= 1 ┴
19
* 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
20
CỦNG CỐ
* Hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện tốt.

* Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường.

* Chuyển động nhiệt của mạng tinh thể cản trở chuyển động của êlectron tự do làm cho điện trở kim loại phụ thuộc nhiệt độ. Đến gần 0 K, điện trở kim loại rất nhỏ�.

* Vật liệu siêu dẫn có điện trở đột ngột giảm đến bằng 0 khi nhiệt độ

* Cặp nhiệt điện là hai dây kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau. Khi nhiệt độ hai mối hàn T1, T2 khác nhau, trong mạch có suất điện động nhiệt điện.
21
Câu 1 : Các kim loại đều
A. Dẫn điện tốt, có điện trở suất không thay đổi
B. Dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ
C. Dẫn điện tốt như nhau, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ
D. Dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ giống nhau.

Câu 2 : Hạt tải điện trong kim loại là
A. Các êlectron của nguyên tử.
B. Êlectron trong cùng của nguyên tử.
C. Các êlectron hóa trị đã bay tự do ra khỏi tinh thể
D. Các êlectron hóa trị chuyển động tự do trong mạng tinh thể.
KẾT THÚC BÀI HỌC
Dặn dò : HS học thuộc bài, làm bài tập, chuẩn bị bài mới.
22
BÀI TẬP TỰ LUẬN
1. 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 330K thì điện trở suất của bạc là bao nhiêu.
2. Một mối hàn của cặp nhiệt điện có hệ số αT =65µV/K, được đặt trong không khí ở 200C, mối hàn kia đun nóng ở 2320C. Tinh suất điện động của cặp nhiệt điện.