Bài 17. 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, chất khí, chân không, bán dẫn.
Ứng dụng của dòng điện trong các môi trường.
1. CÁC TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA KIM LOẠI
2. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
3. GIẢI THÍCH TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA KIM LOẠI
Bài 17:
Dòng điện trong kim loại
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
- Kim loại là chất dẫn điện tốt
Điện trở suất ρ nhỏ  điện trở R nhỏ
Điện dẫn xuất σ = 1/ρ rất lớn
Điện trở suất của một số kim loại tiêu biểu
1. Các tính chất điện của
kim loại
- Điện trở của kim loại R(Ω)
Chiều dài l (m)
Tiết diện S (m2)
Điện trở suất ρ (Ω.m)
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
- Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm (khi nhiệt độ không đổi)
I = U/R
Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ: ρ=ρo[1+α(t-to)]
 R=Ro [1+α( t –to)]
1. Các tính chất điện của
kim loại
Điện trở suất và hệ số nhiệt điện trở của một số kim loại
Đặc tuyến vôn -ampe
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
1. Các tính chất điện của
kim loại
- Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt.
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
1. Các tính chất điện của
kim loại
- Kim loại là chất dẫn điện tốt
Điện trở suất ρ nhỏ  điện trở R nhỏ
Điện dẫn xuất σ = 1/ρ rất lớn
- Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm (khi nhiệt độ không đổi)
I = U/R
Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ: ρ=ρo[1+α(t-to)]
 R=Ro [1+α( t –to)]
- Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt.
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
2. Bản chất dòng điện
trong kim loại
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
2. Bản chất dòng điện
trong kim loại
Ion dương
Electron tự do
Electron
Nguyên tử
Hạt nhân
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
2. Bản chất dòng điện
trong kim loại
Mô hình mạng tinh thể đồng
Cấu trúc tinh thể ở kim loại
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
2. Bản chất dòng điện
trong kim loại
Mô hình mạng tinh thể đồng
Cấu trúc tinh thể ở kim loại
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
2. Bản chất dòng điện
trong kim loại
Khi chưa có điện trường
Khi có điện trường
Bản chất dòng điện trong kim loại
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
2. Bản chất dòng điện
trong kim loại
Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron tự do ngược chiều điện trường.
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
3. Giải thích tính chất điện
của kim loại
Nhóm 1: Tại sao kim loại dẫn điện tốt ?
Nhóm 2: Nguyên nhân cơ bản gây ra điện trở của kim loại là gì ?
Nhóm 4: Vì sao điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ ?
Nhóm 3: Vì sao dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt ?
Hoạt động nhóm
CỦNG CỐ BÀI
Câu hỏi 1: Câu nào sai ?
A. Hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do.
B. Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm nếu nhiệt độ trong kim loại không đổi.
C. Hạt tải điện trong kim loại là ion.
D. Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt.
Câu hỏi 2: Câu nào đúng? Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ
A. giảm đi. B. tăng lên.
C. không thay đổi. D.ban đầu tăng lên theo nhiệt độ, nhưng sau đó lại giảm dần.
Câu hỏi 3: Điện trở suất của kim loại thay đổi như thế nào khi nhiệt độ tăng?
A. Tăng nhanh theo hàm bậc hai. B. Giảm nhanh theo hàm bậc hai.
C. Giảm theo hàm bậc nhất. D. Tăng theo hàm bậc nhất.
Câu hỏi 4: Câu nào sai ?
A. Kim loại dẫn điện tốt.
B. Điện trở suất của kim loại khá lớn, vào cỡ 107  108
C. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất của kim loại tăng theo hàm bậc nhất.
D. Khi nhiệt độ không đổi, dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm.
Bài tập: Một sợi dây constantan và một dây đồng, cùng có điện trở 50Ω ở 30oC. Điện trở của hai dây đó ở 100oC là bao nhiêu? Nhật xét kết quả tìm được?

Áp dụng: R = Ro[1+α( t –to)]

Tính đúng: Dây đồng: R = 65,05 Ω
Dây constantan: R = 50,035 Ω
* Nhận xét: constantan có hệ số nhiệt điện trở rất nhỏ, điện trở gần như không thay đổi khi nhiệt độ tăng.
CỦNG CỐ BÀI
Nguyên tử đồng mất e hóa trị trở thành ion dương
Back
Back
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Nhiệt độ T2 > T1
Điện trở
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Nhiệt độ T1
Điện trở
Back