Bài 20. Chất dẫn điện và chất cách điện - Dòng điện trong kim loại

TRƯỜNG THPT ĐẠI TỪ
TỔ: VẬT LÝ-KỸ THUẬT
Giáo viên: LÊ TRUNG DŨNG
CHƯƠNG III
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
BÀI 13: DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
I. Bản chất của dòng điện trong kim loại
Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại:
1. Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron hóa trị sẽ trở thành các iôn dương
- Các iôn dương liên kết với nhau một cách trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại.
- 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.
2. Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử trở thành các electron tự do với mật độ n không đổi Khí electron
3. Khi không có điện trưòng ngoài các e chuyển động hỗn loạn không ngừng Không có dòng điện.
- Khi có điện trưòng ngoài ,các e tự do chuyển động có hướng  tạo thành dòng điện.
Vậy: Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường.
4. Sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại cản trở chuyển động của các e tự do là nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại
Các loại mất trật tự: Chuyển động nhiệt của các iôn dương,sự méo mạng và các nguyên tử lạ lẫn trong kim loại.
ρ = ρ0[1+α(t-t0)] (1)
Sự biến thiên điện trở suất
của đồng theo nhiệt độ
II. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ SUẤT CỦA KIM LOẠI THEO NHIỆT ĐỘ
*Thí nghiệm:
Sự biến thiên điện trở suất
của đồng theo nhiệt độ
III. ĐIỆN TRỞ CỦA KIM LOẠI Ở NHIÊT ĐỘ THẤP VÀ HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN
Sự biến thiên điện trở
của thủy ngân theo nhiệt độ
C2:Vì sao dòng điện chạy trong cuộn dây siêu dẫn không có nguồn điện lại có thể duy trì lâu dài?Có thể dùng dòng điện ấy để làm cho động cơ chạy mãi được không?
Vì cuộn dây siêu dẫn có điện trở bằng không nên năng lượng không bị tiêu hao.Không dùng được vì năng lượng điện mất đi do biến thành công của động cơ.
T1
T2
T1 = T2
T1 > T2
-
+
T1
T2
Xét một dây dẫn kim loại:
IV. HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN
* Khi nhiệt độ hai đầu khác nhau, êlêctrôn khuếch tán từ đầu nóng qua đầu lạnh làm đầu nóng tích điện dương, đầu lạnh tích điện âm
Xuất hiện một hiệu điện thế giữa đầu nóng và đầu lạnh của dây dẫn.
* Thí nghiệm:
*Nhận xét:
Cặp nhiệt điện là hai dây dẫn kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau.
* 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:
Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số T = 48 ( V/K) được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ t0C, suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là  = 6 mV). Nhiệt độ của mối hàn còn lại là:
A. 1250C. B. 3980K.
C. 1450C D. 4180K.
Tàu đệm từ
Tàu đệm từ
Kammerlingh Onnes (1853 – 1926)
Nhà vật lý Hà Lan, giải Nôben 1913.
Mô hình mạng tinh thể đồng
Chuyển động của các êlêctrôn tự do khi có điện trường ngoài
Các hạt tải điện trong kim loại là những hạt nào?
Khí êlêctrôn tự do trong kim loại là gì?
Nguyên nhân gây ra điện trở trong kim loại là gì?
Tìm hiểu bản chất dòng điện trong kim loại
Bản chất dòng điện trong kim loại là gì?
Nêu cấu tạo của kim loại?