Bài 13. Dòng điện trong kim loại

Bản chất của dòng điện trong kim loại
( Thuyết êlectrôn về tính dẫn điện của kim loại)
ion dương
Electron tự do
Các ion dương và các electron tồn tại như thế nào trong kim loại?
Các electron tự do chuyển động hỗn loạn trong toàn bộ khối kim loại.
Ion dương dao động quanh nút mạng
Khi nhiệt độ tăng Các iôn dương
ở nút mạng dao động thế nào ?
Khi nhiệt độ tăng, dao động nhiệt càng mạnh, mạng tinh thể càng trở lên mất trật tự.
Không có dòng điện trong kim loại
Chuyển động tự do của các electron này có tạo ra dòng điện được không?
Khi không có điện trường ngoài, các ion dương trong mạng tinh thể dao động xung quanh vị trí cân bằng, các electron tự do thì chuyển động tự do bên trong vật thể kim loại.
Khi có điện trường đặt vào 2 đầu vật dân
-Bản chất của dòng điện trong kim loại: là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường.
Kết luận
- Hạt tải điện trong kim loại là các êlectron tự do
Do sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động có hướng của êlectron tự do.
Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại:
-
-
II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ
Nhiệt độ càng cao các ion kim loại càng dao động mạnh ? độ mất trật tự càng tăng lên ? càng làm cản trở chuyển động của các electron tự do ? điện trở suất của kim loại càng tăng.
?0 : di?n tr? su?t ? t0
? : di?n tr? su?t ? t
? : h? s? nhi?t di?n tr? (K-1)
Điện trở suất ,
hệ số nhiệt điện trở của một số kim loại
Sự biến thiên điện trở suất của đồng theo nhiệt độ
Sự phụ thuộc của ? theo T gần đúng là hàm bậc nhất
III. §iÖn trë cña kim lo¹i ë nhiÖt ®é thÊp vµ hiÖn t­îng siªu dÉn
Nêu nhận xét sự thay đổi của điện trở suất khi nhiệt độ càng giảm?
- Khi nhiÖt ®é gi¶m, ®iÖn trë suÊt cña kim lo¹i gi¶m liªn tôc
?
?
* Ứng dụng:
- Khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ TC nào đó, điện trở của kim loại (hay hợp kim) đó giảm đột ngột đến giá trị bằng 0.
Có nhiều ứng dụng trong thực tế như làm đường cáp siêu dẫn để tải điện, chế tạo nam châm điện với từ trường cực mạnh…
IV. Hiện tượng nhiệt điện
+
+
+
+
+
+
+
+
+
T1
T2
T1 > T2
Kết quả của sự khuếch tán: Đầu nóng tích điện dương, đầu lạnh tích điện âm. Giữa 2 đầu nóng và đầu lạnh có 1 hiệu điện thế
Dây Đồng
Dây
constantan
-Cặp nhiệt điện: Bộ 2 dây dẫn khác nhau hàn 2 đầu
-Suất nhiệt điện động: Suất điện động tạo nên dòng nhiệt điện
Biểu thức của suất điện động nhiệt điện.
E= T(T1 – T2)
T: hệ số nhiệt điện động,
phụ thuộc vào vật liệu. (V/K)
Bảng giá trị hệ số nhiệt điện động với một số cặp kim loại.
Qun sát bảng số liệu em có nhận xét gì?
?
T1-T2 Là hiệu nhiệt độ ở đầu nóng và đầu lạnh
Câu 1: 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 theo nhiệt độ sau đó giảm dần
Câu 2: Chọn câu sai :
A . Hạt tải điện trong dây dẫn kim loại là electron tự do
B . Hạt tải điện trong kim loại là ion
C . Các kim loại dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ
D . Dòng điện trong dây dẫn kim loại gây ra tác dung nhiệt