Bài 13. Dòng điện trong kim loại

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.
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
* Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron hóa trị trở thành các iôn dương
Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại:
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
Mô hình mạng tinh thể đồng
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
* 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.
* 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 electron tự do
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.
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại:
Hỗn loạn
không ngừng
Có hướng
Có dòng điện
Không có
dòng điện
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại:
Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường ngoài.
Kết luận:
* Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại:
Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là do sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại
+ Dao động nhiệt của các iôn trong mạng tinh thể
+ Sự méo mạng tinh thể do biến dạng cơ học
+ Có nguyên tử lạ lẫn trong kim loại
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 e và các iôn dương trong kim loại chuyển động như thế nào? Khi đó mạng tinh thể kim loại sẽ như thế nào?
-> Khi nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt của iôn dương và e càng mạnh làm cho mạng tinh thể kim loại càng trở nên mất trật tự hơn
=> Khi nhiệt độ tăng, điện trở của kim loại tăng
Mạng tinh thể mất trật tự hơn thì ảnh huởng đến yếu tố nào của kim loại?
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, chuyển động nhiệt của iôn dương và e càng mạnh làm cho mạng tinh thể kim loại càng trở nên mất trật tự hơn
=> Khi nhiệt độ tăng, điện trở của kim loại tăng
Sự biến thiên điện trở suất của đồng theo nhiệt độ
ρ=ρ0[1+α(t-t0)]
α: hệ số nhiệt điện trở (K-1)
phụ thuộc vào:
ρ0: điện trở suất của kim loại
ở t0 (0C)
ρ: điện trở suất của kim loại
ở t (0C)
- Nhiệt độ
Độ sạch và chế độ gia công vật
liệu đó
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
Nhiệt độ giảm, mạng tinh thể bớt mất trật tự, làm điện trở suất giảm liên tục
Ở một số kim loại, khi nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tới hạn Tc thì điện trở suất đột ngột giảm xuống bằng 0,  vật việu đã chuyển sang trạng thái siêu dẫn
Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn

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
Hiện tượng nhiệt điện.
* Êlectron khuếch tán từ đầu nóng qua đầu lạnh làm đầu nóng tích điện dương, đầu lạnh tích điện âm  hiệu điện thế giữa hai đầu
ứng dụng hiện tượng này người ta làm cặp nhiệt điện.
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.
* Cặp nhiệt điện
Cặp nhiệt điện
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
* 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
* Cặp nhiệt điện
- Pin 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.
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.
Tàu đệm từ
Tàu đệm từ