dong dien trong kim loai_2

Slide 1 ion d ¬ng Electro n tù do Khi nhiÖt ®é t¨ng C¸c i«n d ¬ng ë nót m¹ng dao ®éng thÕ nµo ? Khi nhiÖt ®é t¨ng, dao ®éng nhiÖt cµng m¹nh, m¹ng tinh thÓ cµng trë lªn mÊt trËt tù Không có dòng Không[.]

ion d

¬ng

Electro

n tù do

Khi nhiệt độ tăng Các iôn d ơng

ở nút mạng dao động thế nào ? Khi nhiệt độ tăng, dao động nhiệt càng mạnh,

mạng tinh thể càng trở lên mất trật tự.

Khụng cú dũng điện trong kim loại

Chuyển động

tự do của các electron này

có tạo ra dòng

điện đ ợc không?

Khi khụng cú điện trường ngoài, cỏc ion

dương trong mạng tinh thể dao động xung

quanh vị trớ cõn bằng, cỏc electron tự do thỡ chuyển động tự do bờn trong vật thể kim loại.

Khi có điện tr ờng đặt vào 2 đầu vật dân

Kết luận

để vật nặng đè lên dây dẫn?

 Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại:

-Thảo luận



Giải thích nguyên nhân khi nhiệt độ tăng thì

điện trở của kim loại tăng ?

+ +

E

+ +

+ +

+

+ +

+ +

+ +

+ +

+

+ +

+ +

Nhiệt độ

Điện trở

 = 0 [1 +  (t - t0)]

Khi nhi t đ gi m, đi n tr su t c a kim lo i ệ ộ ả ệ ở ấ ủ ạ

gi m liên t c Đ n g n 0 ả ụ ế ầ 0K, đi n tr c a kim lo i ệ ở ủ ạ

s ch đ u r t bé ạ ề ấ

V t li u siêu d n có đi n tr gi m xu ng đ n ậ ệ ẫ ệ ở ả ố ế

b ng 0 khi nhi t đ th p h n m t nhi t đ t i ằ ệ ộ ấ ơ ộ ệ ộ ớ

h n T ạ c

IV HiÖn t îng nhiÖt ®iÖn

KÕt qu¶ cña sù khuÕch t¸n: §Çu nãng tÝch ®iÖn d

¬ng, ®Çu l¹nh tÝch ®iÖn ©m Gi÷a 2 ®Çu nãng vµ

®Çu l¹nh cã 1 hiÖu ®iÖn thÕ

Dây

Đồng

Dây constanta

n -Cặp nhiệt điện: Bộ 2 dây dẫn khác nhau hàn 2

đầu

-Suất nhiệt điện động: Suất điện động tạo nên dòng nhiệt điện

Biểu thức của suất điện động nhiệt điện

?

T1-T2 Là hiệu nhiệt độ ở đầu nóng và đầu lạnh

Thường dùng: Lò nhiệt, môi trường khắt nghiệt,

đo nhiệt nhớt máy nén,…

I.Bản chất dòng điện trong kim loại.

1.Tổng quan Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do

2.Bản chất dòng điện trong kim loại: là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự

do dưới tác dụng của điện trường 3.Điện trở của kim loại: sự mất trật tự mạng tinh thể cản trở chuyển động của electron

tự do gây ra điện trở.

- Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại:Chuyển động nhiệt của các ion dương, méo

mạng tinh thể do biến dạng cơ Các nguyên tử lại lẫn vào trong kim loại.

II.Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ.

Khi nhiệt độ tăng chuyển động nhiệt của các ion dương trong mạng tinh thể tăng làm cho điện

trở của kim loại tăng  = 0[1 + (t – t 0 ) ]

0 : điện trở suất ở nhiệt độ 0C (thường lấy 20 0 C),α : hệ số nhiệt điện trở

Hệ số nhiệt điện trở của mỗi kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ và cả độ sạch và chế độ gia công

của vật liệu đó.

III.Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn.

- Khi nhiệt độ giảm điện trở suất của kim loại giảm liên tục Đến gần 0 (K, )điện trở của kim

loại sạch đều rất bé.

-Vật liệu siêu dẫn có điện trở giảm xuống đến bằng 0 khi nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn Tc IV.Hiện tượng nhiệt điện.

1.Cấu tạo cặp nhiệt điện:Cặp nhiệt điện là 2 dây kim loại khác bản chất, 2 đầu hàn vào

nhau và đặt ở 2 nhiệt độ khác nhau.

2.Suất điện động nhiệt điện: E =  T (T1 - T2)

- Suất điện động nhiệt điện phụ thuộc vào bản chất 2 kim loại (T) và chênh lệch nhiệt độ

2 đầu mối hàn

- Ứng dụng của cặp nhiệt điện : đo nhiệt độ.

3.5.Một sợi dây đồng có điện trở 74 ở 500 C, có điện trở suất 3K-1 Điện trở của sợi dây đó ở 100 C là:

3.16.Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số ỏT được đặt trong

không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 500

số nhiệt điện động khi đó là:

Một trong những tính chất kì lạ nhất của các chất siêu dẫn là cái xảy ra khi đặt chúng ở gần một từ trường Ở nhiệt độ cao và cảm ứng từ mạnh (vùng màu xanh), các đường sức từ đi xuyên qua chất liệu đúng như người ta trông đợi Nhưng như Walther Meissner và Robert Ochsenfeld phát hiện ra vào năm 1933, khi một chất siêu dẫn được làm lạnh xuống dưới nhiệt độ chuyển pha, TC, nhiệt độ tại đó dòng điện có thể chạy mà không có điện trở, thì các đường sức từ bị đẩy ra khỏi chất liệu và phải đi vòng qua mẫu chất – cái gọi là “hiệu ứng Meissner” (vùng màu vàng) Những chất siêu dẫn nhất định, gọi là “loại II”, có thể tồn tại trong một “trạng thái

xoáy” (vùng màu lục), trong đó các vùng con có điện trở và vùng con siêu dẫn đồng thời tồn tại Các trình diễn thực nghiệm nâng

bằng từ luôn luôn sử dụng chất siêu dẫn loại II vì các xoáy từ xoay tròn tại chỗ, làm cho nam châm kế đó cân bằng khi nó lơ lửng

Dây điện được làm từ vật liệu siêu dẫn do ĐH Tel Aviv phát triển có thể truyền tải điện năng nhiều gấp 40 lần so với dây đồng.

Một trong những hạn chế của dây đồng truyền thống là bị đốt nóng trong quá trình truyền tải điện năng, dẫn đến tiêu hao năng lượng Tuy nhiên dây điện được làm từ vật liệu siêu dẫn do các nhà khoa học tại ĐH Tel Aviv phát triển có thể truyền tải

điện năng nhiều gấp 40 lần so với dây đồng cùng kích thước do không bị hấp thụ nhiệt.

Dây siêu dẫn sapphire có khả năng truyền tải điện năng cao gấp 40 lần dây đồng

Dây siêu dẫn làm từ các sợi tinh thể sapphire bao phủ bởi một hỗn hợp gốm Mỗi sợi dây dày hơn một sợi tóc của người có khả năng truyền tải điện lớn Nhược điểm của loại dây này luôn đòi hỏi phải được làm lạnh để duy trì trạng thái siêu dẫn Tuy

nhiên nhược điểm trên đã được xử lý bằng một hệ thống làm mát khép kín sử dụng

ni tơ lỏng rẻ tiền.

Đã từng có những nghiên cứu về vật liệu siêu dẫn trước đây, song vật liệu không bền

và chi phí quá đắt.

TS Boaz Almog, một trong những nhà nghiên cứu, tin rằng dây siêu dẫn sapphire rất

lý tưởng trong việc cung cấp năng lượng từ các nguồn năng lượng từ xa hoặc sử

dụng cho lưới điện quốc gia.

Một số loại gốm có thể cách điện rất tốt tại nhiệt độ bình thường, nhưng khi được nhúng vào nitơ lỏng (có nhiệt độ rất thấp) thì lại trở thành vật liệu dẫn điện hoàn hảo