Bài 13. Dòng điện trong kim loại

Bài 13: DÒNG ĐIỆN TRONG
KIM LOẠI
BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG
KIM LOẠI





Ion dương s?p x�p m�t c�ch tu�n hồn
c� tr�t t� tạo th�nh các nút mạng
Khoảng không gian giữa các nút mạng có các e tự do.
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Hình 1
Hình 2
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Mạng tinh thể tạo bởi các ion dương sắp xếp có trật tự và các electron tự do chuyển động hỗn độn trong mạng
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+












các electon tự do trong kim loại
- Sinh ra từ đâu?
- Chúng chuyển động như thế nào?
- Tại sao lại gọi là khí elec tron?
- Các kim loại khác nhau thì mật độ electron có khác nhau không?
Trong kim loại có c�c e ho� tr� t�ch kh�i nguy�n tư th�nh e t� do
- Các electron tự do chuyển động nhiệt hỗn loạn
- C�c kim lo�i kh�c nhau th� m�t �� e t� do cịng kh�c nhau
Khi chưa đặt trong điện trường các electron tự do trong kim loại chuyển động như thế nào?
Trường hợp kim loại đặt trong điện trường thì sao?
H­íng cña e nh­ thÕ nµo so víi h­íng cña ®iÖn tr­êng?
Nguyên nhân gây ra điện
trở của kim loại ?
Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản
trở chuyển động của electron tự do, là
nguyên nhân gây ra điện trở của
kim loại
Em hãy nêu các loại mất trật tự
thường gặp
Chuyển động nhiệt của các ion trong
mạng tinh thể
Sự méo mạng tinh thể do biến dạng
cơ học
Các nguyên tử lạ lẫn trong kim loại
Vậy hạt tải điện trong kim loại là electron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện rất tốt
Vậy bản chất dòng điện trong
kim loại là?
Dòng điện trong kim loại là dòng
chuyển dời Có hướng của các electron
tự do dưới tác dụng của điện trường
Vậy hạt tải điện trong kim loại là hạt nào?
Vì sao kim loại dẫn điện tốt?
II. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA KIM LOẠI THEO NHIỆT ĐỘ

Khi nhiệt độ tăng thì các ion ở nút mạng dao động càng mạnh, độ mất trật tự của mạng tinh thể càng cao,càng cản trở chuyển động có hướng của các e tự do vì vậy khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất kim loại tăng
Di?n tr? su?t c?a kim lo?i tang theo nhi?t d? g?n dỳng theo h�m b?c nh?t


Khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất kim loại thay đổi như thế nào?Giải thích?


Là điện trở suất ở t00C

Là hệ số nhiệt điện trở (K-1)

CHẤT
400
800
1200
T ( K )
O
2
4
6
8
10
12
Sự biến thiên
điện trở suất
của đồng
theo nhiệt độ
Hệ số nhiệt điện trở của mỗi kim loại phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Hệ số nhiệt điện trở của mỗi kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ, độ sạch và chế độ gia công vật liệu đó

III. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn
Khi nhiệt độ giảm thì điện trở suất
của kim loại tăng hay giảm?Vì sao?
Khi nhiệt độ càng giảm, mạng tinh thể
càng bớt mất trật tự nên sự cản trở của
nó đến chuyển động của electron
càng ít, điện trở suất của kim loại
giảm liên tục

Nhiệt độ tới hạn của 1 số chất siêu dẫn
Thế nào gọi là vật liệu siêu dẫn?
Vật liệu siêu dẫn có điện trở đột ngột
giảm đến bằng 0 khi nhiệt độ T≤ Tc
Vì sao dòng điện chạy trong cuộn dây
siêu dẫn không có nguồn điện lại
có thể duy trì lâu dài ?
IV. HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN
V
T1
T2
Nước đá
Dây đồng
Dây
constantan
Vôn kế
Cặp nhiệt điện đồng - constantan
IV. HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN
Cặp nhiệt điện là 2 dây dẫn kim loại khác bản chất. Khi nhiệt độ hai mối hàn T1,T2 khác nhau, trong mạch có suất điện động nhiệt điện



T1 – T2 là hiệu nhiệt độ ở đầu nóng và lạnh
αT là hệ số nhiệt điện động ( V.K-1 )

Vận dụng củng cố:

Các kim loại đều:
Dẫn điện tốt, có điện trở suất không thay đổi
Dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ
Dẫn điện tốt như nhau, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ
Dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ giống nhau


Hạt tải điện trong kim loại là:
Các electron của nguyên tử
Electron ở lớp trong cùng của nguyên tử
Các electron hoá trị đã bay tự do ra khỏi tinh thể
Các electron hoá trị chuyển động tự do trong mạng tinh thể
Chọn câu sai:
Hạt tải điện trong kim loại là electron tự do.
Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm nếu nhiệt độ trong kim loại được giữ không đổi.
Hạt tải điện trong kim loại là ion âm
Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt.