Bài 13. Dòng điện trong kim loại

TRUNG TÂM GDTX BẢO THẮNG
MÔN: VẬT LÝ
CHÀO MỪNG CÁC THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH
HỘI GIẢNG TỔ
GV: LÊ THỊ TUYẾT LAN
CHƯƠNG III
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
Bản chất dòng điện trong các môi trường: kim loại, chất điện phân, chân không, không khí, bán dẫn.
Ứng dụng của dòng điện trong các môi trường.
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
TIẾT 23 :
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại:
(SGK,74-75)
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
Mô hình mạng tinh thể đồng
TIẾT 23 :
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
1. Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron hóa trị sẽ trở thành các iôn dương.
- Các iôn dương dao động nhiệt quanh cácvị trí cân bằng xác định (các nút mạng). Nhiệt độ càng cao, dao động nhiệt càng mạnh, mạng tinh thể càng trở nên mất trật tự.
2. Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử trở thành các electron tự do với mật độ n không đổi. Chúng chuyển động hỗn loạn tạo thành khí eelectron tự do choán đầy toàn bộ thể tích của khối kim loại và không sinh ra dòng điện nào.
* Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại:
- Các iôn dương liên kết với nhau một cách trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại.
TIẾT 23 :
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
3.
hỗn loạn
không ngừng
có hướng
ngược chiều
điện trường
Có dòng điện
Không có
dòng điện
TIẾT 23:
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
4. Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là do:
+ Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động của eelectron tự do.
.

* Bản chất : ( SGK, 75)
Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường ngoài.
TIẾT 23 :
Vậy : Hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện rất tốt. (Bảng 13.1)
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
II. Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ.
- Khi nhiệt độ tăng, các electron và các iôn dương trong mạng tinh thể kim loại chuyển động như thế nào?
- Khi đó mạng tinh thể kim loại sẽ như thế nào?
-> Mạng tinh thể kim loại càng trở nên mất trật tự hơn.
=> Điện trở của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng.
Vậy: Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất của
kim loại tăng.
TIẾT 23 :
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
II. Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ.
ρ=ρ0[1+α(t-t0)] (1)
α : hệ số nhiệt điện trở (K-1)
ρ0 : điện trở suất của kim loại ở t0 (0C)
ρ : điện trở suất của kim loại ở t (0C)
Trong đó:
* Lưu ý: Hệ số nhiệt điện trở α của mỗi kim loại phụ thuộc vào (Bảng 13.1)
- Nhiệt độ
- Độ sạch và chế độ gia công vật liệu đó
Sự biến thiên điện trở suất
của đồng theo nhiệt độ
TIẾT 23 :
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
II. 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.
Sự biến thiên điện trở suất
của đồng theo nhiệt độ
TIẾT 23 :
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
II. 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
TC : Nhiệt độ tới hạn của chất siêu dẫn
Nhiệt độ tới hạn của một số chất siêu dẫn
TIẾT 23 :
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
II. 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
T1
T2
T1 = T2
T1 > T2
-
+
T1
T2
Xét một dây dẫn kim loại:
TIẾT 23 :
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
II. 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
* Êlectron khuếch tán từ đầu nóng qua đầu lạnh làm đầu nóng tích điện dương, đầu lạnh tích điện âm.
Tồn tại một hiệu điện thế giữa đầu nóng và đầu lạnh của dây dẫn.
TIẾT 23 :
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
II. 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
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
TIẾT 23 :
(2)
kiến thức trong tâm của bài
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 chất kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường.
Chuyển động nhiệt của mạng tinh thể cản trở chuyển động của hạt tải điện làm cho điện trở của kim loại phụ thuộc nhiệt độ. Đến gần 0K, điện trở của kim loại rất nhỏ.
Vật liệu siêu dẫn có điện trở đột ngột giảm đến bằng 0 khi nhiệt độ T < Tc.
Cặp nhiệt điện là hai dây kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau. Khi nhiệt độ hai mối hàn T1, T2 khac nhau, trong mạch có suất điện động nhiệt điện
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.
Một số loại dây dẫn kim loại
Tàu đệm từ
Tàu đệm từ
Chân Thành cảm ơn