Bài 13. Dòng điện trong kim loại

Trường THPT Quang Minh

TỔ: LÝ – HOÁ – SINH - CN
CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH
HỘI GIẢNG
Giáo viên: Lê Đức Hậu
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.
Tiết 25 : DÒNG ĐIỆN
TRONG KIM LOẠI
Mô hình tinh thể kim loại
Ion
Electron tự do
Các e-- ngoài cùng liên kết yếu với nhân, dễ dàng tách ra khỏi quỹ đạo ch.động quanh nhân và trở thành e-- tự do ch.động trong kim loại.
Electron trong nguyên tử
Nguyên tử tại nút mạng tinh thể
Proton
Do d�u cĩ electron t? do trong kim lo?i ?
Các ng.tử mất đi e– Ion dao động nhiệt tại nút mạng.
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, các electron tự do chuyển động nhiệt hỗn loạn tạo thành khí electron tự do choán toàn bộ thể tích khối kim loại
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.
Hỗn loạn
không ngừng
Có hướng
Có dòng điện
Không có
dòng điện
Em hãy nhận xét về chuyển động
của electron tự do trong kim loai?
I. Bản chất của dòng
điện trong 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.
Cụ thể:
+ 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.
ρ=ρ0[1+α(t-t0)]
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:
* Hệ số nhiệt điện trở α của mỗi kim loại phụ thuộc vào:
- Nhiệt độ
- Độ sạch và chế độ gia công vật liệu đó
Sự biến thiên điện trở suất
của đồng theo nhiệt độ
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
2. Hi?n tu?ng siờu d?n
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 không.
Sự biến thiên điện trở
của thủy ngân theo nhiệt độ
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
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
Xét Thí nghiệm sau
Một hệ dây dẫn như thế nào thì được gọi là một cặp nhiệt điện ?
Cặp nhiệt điện là hai dây dẫn kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau.
Suất điện động nhiệt điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?
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
- 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:
A. Các electron tự do chuyển động trong mạng tinh thể kim loại.
B. Các iôn âm
C. Các iôn dương
D. Các nguyên tử