slide thuyết trình bản chất của dòng điện trong kim loại điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn

Các ion dương liên kết với nhau một cách trật tự, sắp xếp tuần hoàn có một trật tự nhất định bên trong kim loại => mạng tinh thể kim loại chỉ một cấu trúc tuần hoàn Thuyết electron về

Những con thú mỏ vịt ẩn danh xin

kính chào mọi người

Nội dung chính

Bản chất của dòng điện

trong kim loại

Nguyên tử mất electron hóa trị trở thành các

ion dương, electron bị mất đi được gọi là

electron tự do.

Các ion dương liên kết với nhau một cách trật

tự, sắp xếp tuần hoàn (có một trật tự nhất định

bên trong kim loại) => mạng tinh thể kim loại

(chỉ một cấu trúc tuần hoàn)

Thuyết electron về tính dẫn điện

của kim loại

Lưu ý

⚬ VD trên được vẽ khi các nguyên tử CHƯA CHUYỂN ĐỘNG, trên thực tế, cấu trúc

trật tự có thể hoàn toàn BỊ PHÁ VỠ vì các ion dương luôn luôn có sự chuyển động quanh vị trí cân bằng của nó (các

electron thì chuyển động hỗn loạn)

⚬ Chuyển động đó được gọi là Chuyển

động nhiệt của các ion dương.

⚬ Nhiệt độ càng cao, dao động nhiệt càng mạnh, mạng tinh thể càng trở nên mất trật tự.

Ví dụ

Các ion (màu xanh dương) trong mạng tinh thể đồng đều nằm ở 4 đỉnh hình lập phương và nằm ở tâm mỗi cạnh > trật tự và tuần hoàn

vì chuyển động hỗn loạn > không tạo ra dòng > không sinh ra điện

2.Các electron tự do chuyển động nhiệt hỗn loạn tạo thành khí electron

choán toàn bộ thể tích tinh thể nhưng không sinh ra dòng điện.

3.Điện trường đặt vào hai đầu vật dẫn kim loại đẩy electron trôi ngược

chiều điện trường tạo ra dòng điện.

4.Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại:

Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động của các

electron tự do.

Kết luận

⚬ Dòng điện trong kim loại là

dòng chuyển rời có hướng của các electron tự do dưới tác

dụng của điện trường ngoài.

⚬ Mật độ hạt tải điện (electron tự

do) trong kim loại rất lớn, vào

cỡ mật độ nguyên tử kim loại (khoảng 10^28 hạt/m3), vì thế kim loại dẫn điện tốt.

Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại

theo nhiệt độ

Khi nhiệt độ tăng > chuyển động nhiệt của các ion trong mạng tinh thể tăng > điện trở của kim loại tăng.

Điện trở suất p của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm

bậc nhất:

ρ=ρ0.[1+α.(t−t0)]

Nguyên tắc hoạt động của tàu

Nguyên tắc hoạt động dùng hiện tượng siêu dẫn để tạo ra 1

từ trường mạnh mạnh, từ trường này 1cái là hút và 1 cái là đẩy( ở dưới đẩy lên và bên trên là nam châm cực Bắc hút

lên) Đoàn tàu ở Nhật có thể cách đường ray 10cm =>ko có

ma sát

Trong đó

• ρ, ρ0 lần lượt là điện trở suất của kim loại ở nhiệt độ t, t0.

• α: hệ số nhiệt điện trở (K-1).

• Giá trị α, ρ0 của một số kim loại

được ghi trên bảng 13.1.

• Hệ số nhiệt điện trở của mỗi kim

loại của mỗi kim loại còn phụ thuộc vào độ sạch, chế độ gia công vật

liệu đó.

Hỏi đáp nhận quà

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 làm cho động cơ chạy mãi được không?*Các vật liệu siêu dẫn là các kim loại khi nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn Tc thì điện trở suất đột ngột giảm xuống băng không.

*Dòng điện chạy trong cuộn dây siêu dẫn không có nguồn điện có thể duy trì lâu dài vì không bị mất mát năng lượng do tỏa nhiệt

*Về nguyên tắc, có thể dùng dòng điện ấy làm cho động cơ chạy

mãi Nhưng thực tế, không thể tạo được vật liệu có điện trở hoàn

toàn băng không Mặt khác trong động cơ ngoài việc mất mát năng lượng do tỏa nhiệt còn có sự mất mát năng lượng dưới các dạng

khác như bức xạ điện từ hay dòng Fu-cô… Vì vậy không thể dùng dòng điện ấy làm cho động cơ chạy mãi

Vì sao người ta chọn dây bạch kim

để làm nhiệt kế điện trở dùng trong công nghiệp?

Nhiệt kế điện trở dùng trong công nghiệp là

một thiết bị xác định nhiệt độ của vật dựa vào

sự thay đổi điện trở của nó theo nhiệt độ Do

vậy để là một nhiệt kế điện trở có độ chính xác

cao, ta phải dùng các vật liệu có hệ số nhiệt

điện trở ∝ thay đổi mạnh và tuyến tính theo

nhiệt độ và có nhiệt độ nóng chảy cao Bạch

kim là vật liệu đáp ứng tốt yêu cầu trên

Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện

tượng siêu dẫn:

Khi nhiệt độ hạ xuống nhiệt độ Tc -> p=0

=> Vật liệu chuyển sang trạng thái siêu dẫn

+ Dự kiến dùng dây siêu dẫn để tải điện và tổn hao năng

lượng trên đường dây không còn nữa.

Thuyết electron về tính dẫn điện

của kim loại

Hình ảnh minh họa

Hiện tượng nhiệt điện

Thomas Johann Seebeck

Đây là ai?

Cặp nhiệt điện là 2 đoạn dây kim loại khác

nhau về bản chất được hàn dính ở 2 đầu.

Tính chất: Khi cắt một trong 2 đoạn dây của cặp nhiệt điện và đấu vào nguồn 1 chiều thì một

mối hàn sẽ nóng lên, một mối hàn sẽ lạnh đi.

Hiện tượng nhiệt điện

Ứng dung: pin nhiệt điện:

Cấu tạo của Pin nhiệt điện là : gồm hai dây dẫn bằng kim loại khác

nhau được hàn dính hai đầu với nhau tạo thành một mạch kín , có

một đầu mối hàn được nung nóng Trên đó người ta mắc thêm một

điện kế nhạy biến sự chênh lệch nhiệt thành điện năng.

Suất điện động của nhiệt điện

• αT : hệ số nhiệt điện động (μV/K)

• T1 - T2 : hiệu nhiệt độ giữa hai đầu dây nóng và dây lạnh.

Chú ý:

hệ số nhiệt điện động phụ thuộc vào bản chất của hai loại vật liệu dùng làm cặp

nhiệt điện

Bài tập minh họa

Bài 1

Một dây bạch kim ở 20 độ C có điện trở suất 10,6.10^-8 ohm Biết điện trở suất của

bạch kim trong khoảng nhiệt độ từ 0 độ C đến 2000 độ C tăng bậc nhất theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở không đổi bằng 3,9.10^-3K^-1 Điện trở suất của dây bạch kim này ở 1680 độ C là:

Bài 3

Biết suất nhiệt điện động của cặp nhiệt điện có một đầu được nhúng vào nước đá đang tan và một đầu vào hơi nước sôi là 4,5.10^-3V Hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt điện này là?

Tổng kết

Chân thành cảm ơn cô cà các bạn đã

nhiệt tình theo dõi

Cô ơi nếu cô thấy hay và iu tụi con thì cho tụi con 10đ nha cô hihi