Bài 13. Dòng điện trong kim loại

I.BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Quan sát mô hình mạng tinh thể kim loại
Bên trong mạng:
Trả lời các câu hỏi sau:

C1. Trong kim loại các ion dương được tạo thành như thế nào?

C2. Các ion dương liên kết với nhau như thế nào?

C3. Mạng tinh thể này bị mất trật tự khi nào?

C4. Các electron sau khi tách khỏi nguyên tử sẽ như thế nào?

C5: Khí electron này chuyển động như thế nào?

C6. Nếu đặt vào khối kim loại một điện trường thì khí electron sẽ như thế nào?

C7. Nguyên nhân nào gây ra điện trở của kim loại?
Nhận xét:

C8. Hạt tải điện của kim loại là hạt nào? Mật độ của chúng trong kim loại ra sao?


Chú ý :

C9. Sự mất trật tự xảy ra ở mạng tinh thể là do đâu?
 Chuyển động nhiệt của các ion dương.
 Sự méo mạng tinh thể là do biến dạng cơ học.
 Nguyên tử lẫn trong kim loại.
Kết luận :


C10. Dòng điện trong kim loại là gì?
II. SỰ PHỤ THUỘC ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA KIM LOẠI THEO NHIỆT ĐỘ
C10.Sự phụ thuộc của điện trở kim loại vào nhiệt độ khi nhiệt độ tăng như thế nào?
 Nhiệt độ tăng  điện trở kim loại tăng.
Quan sát đồ thị:
ρ





T(K)
C11. Rút ra kết luận gì về sự phụ thuộc ρ theo nhiệt độ?

C1.sgk/75: Vì sao người ta chọn dây bạch kim để làm nhiệt kế điện trở dùng trong công nghiệp?
 Vì bạch kim có:
 điện trở suất tương đối lớn
 nhiêt độ nóng chảy cao
 không bị ôxi hóa ở nhiệt độ cao

III. ĐIỆN TRỞ KIM LOẠI Ở NHIỆT ĐỘ THẤP VÀ HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN
C12. Hãy nhận xét: Sự phụ thuộc của điện trở kim loại vào nhiệt độ khi nhiệt độ giảm?
 Nhiệt độ giảm  điện trở kim loại giảm nhưng không bằng 0

Đặc biệt:
C12. Đối với một số kim loại (Hg, Pb…) được làm lạnh đến nhiệt độ rất thấp thì thấy xuất hiện một hiện tượng đặc biệt nào?
 Hiện tượng này gọi là hiện tượng siêu dẫn .

C13.Nhiệt độ mà tại đó điện trở hoàn toàn biến mất được gọi là gì?
 Nhiệt độ tới hạn (TC)
IV. HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN
Cho hai kim loại khác nhau (thí dụ Đồng và Sắt) gắn tiếp xúc với nhau thành một mạch kín.
C13. Nếu nhiệt độ hai mối hàn như nhau thì hiệu điện thế giữa đầu nóng và lạnh từng dây như thế nào?
Giống nhau  suất điện động của mạch bằng 0  trong mạch không có dòng điện.
C14. Nếu nhiệt độ hai mối hàn chênh lệch nhau thì hiệu điện thế giữa đầu nóng và lạnh từng dây như thế nào?
 Khác nhau  suất điện động của mạch sẽ khác không  trong mạch xuất hiện dòng điện.
C15. Đó là hiện tượng gì?
C16. Suất điện động đó gọi là gì?
ξ = T(T1 – T2)
T : hệ số nhiệt điện động phụ thuộc vào bản chất của hai vật liệu dùng làm cặp nhiệt điện (đơn vị: 1/VK)
Ứng dụng : Đo nhiệt độ
Dùng hai dây kim loại khác nhau, hàn hai đầu của chúng và mắc vào một milivolt kế đặt 1 mối hàn ở nhiệt độ T0 cố định thường là nước đá đang tan, đặt mối hàn còn lại ở nhiệt độ T2.
Sau đó đọc nhiệt độ cần biết trên milivolt kế.
Cặp nhiệt điện

C17. Kể những ưu điểm của cặp nhiệt điện?


Ưu điểm nổi bật của cặp nhiệt điện so với nhiệt kế là nó có thể đo được những khoảng nhiệt độ rất rộng từ vài độ đến trên 1000 độ.
Nó còn cho phép đo được nhiệt độ tại từng điểm trong một vật, việc đo rất nhanh chóng vì quán tính nhiệt của cặp nhiệt điện rất nhỏ.
Ngoài ra, cặp nhiệt điện còn được dùng để phát sinh dòng điện, gọi là pin nhiệt điện