Dong dien trong kim loai

Các êlectron hoá trị tách khỏi nguyên tử, trở thành các êlectron tự do với mật độ không đổi chuyển động hỗn loạn thành khí êlectron choán toàn bộ kim loại nhưng chưa tạo thành dòng điện.

Các em có biết tại sao có hiện tượng sấm sét, đèn ống sáng được, có hiện tượng

điện phân, truyền tải điện năng đi xa?

Vậy để tìm hiểu điều đó ta cùng nhau đi nghiên cứu chương III!

Bài13 DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI

1 Các nguyên tử bị mất êlectron hoá trị thành các ion dương Các ion dương liên kết trật tự tạo nên mạng tinh thể Chuyển động nhiệt của các ion càng cao, mạng tinh thể càng trở nên mất trật tự

I : Bản chất của dòng điện trong kim loại.

1 Nội dung thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại.

Em hãy nêu các đặc điểm về điện của kim

loại ?

Electron tự do

khỏi nguyên tử và trở thành electron tự do chuyển động trong kim loại,

động nhiệt tại nút mạng tinh thể

Electron trong nguyên tử

Nguyên tử tại nút

mạng tinh thể

Proton

Nguyên tử

+

e

Các nguyên tử bị mất electron

2 Các êlectron hoá trị tách khỏi nguyên tử, trở thành các

êlectron tự do với mật độ không đổi chuyển động hỗn loạn thành khí êlectron choán toàn bộ kim loại nhưng chưa tạo thành dòng điện.

3 Khi đặt một điện trường ngoài vào kim loại :

Lực điện sẽ tác dụng làm các êlectron chuyển động ngược chiều điện trường, tạo thành dòng điện

Nhận định nào sau là đúng về dòng điện trong kim loại ?

A Là dòng chuyển dời có hướng của các êletron của

nguyên tử.

B Là dòng chuyển dời có hướng của các êletron tự

do dưới tác dụng của điện trường.

C Là dòng chuyển dời có hướng của các êletron tự

do và các ion dương dưới tác dụng của điện

trường.

D Là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương dưới tác dụng của điện trường.

2 Bản chất của dòng điện trong kim loại :

Là dòng chuyển dời có hướng của các êletron tự do dưới tác dụng của điện trường.

ρ = ρ 0 [ 1+ α (t – t 0 ) ]

Với ρ0 là điện trở suất ở t0C (thường ở 20độ)

Hệ số nhiệt điện trở α phụ thuộc:

+ Bản chất kim loại

+ Nhiệt độ

+ Độ sạch của kim loại

+ Chế độ gia cụng vật liệu

Em hãy cho biết sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ?

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

Sự biến thiên điện trở suất theo nhiệt độ.

Theo đồ thị bên em

có nhận xét gì ?

• Khi nhiệt độ giảm, điện trở

suất của kim loại giảm liên tục Đến gần 0 K thì điện trở của kim loại sạch rất nhỏ

• Hiện tượng gì sẽ xảy ra nếu

ta hạ thấp nhiệt độ của vật liệu thấp hơn một giới hạn Tc ?

Trả lời câu hỏi C1

Vì sao người ta chọn dây bạch kim để làm nhiệt kế điện trở dùng trong công nghiệp?

Bạch kim có điện trở suất lớn, có nhiệt độ nóng chảy cao, không bị ôxi hóa ở nhiệt độ cao.

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

Em hãy cho biết thế nào là hiện tượng siêu dẫn ? Hiện tượng này có ứng

dụng gì ?

• Là hiện tượng điện trở suất của một số vật liệu đột

ngột giảm xuống bằng 0 khi nhiệt độ của vật liệu

giảm xuống thấp hơn một giá trị T c nhất định Giá trị này phụ thuộc vào bản thân vật liệu.

• Nó được ứng dụng để tạo ra các nam châm điện có

từ trường rất mạnh và trong tương lai có thế dùng để tải điện mà không hao phí điện năng.

Trả lời câu hỏi C2

Vì sao dòng điện chạy trong cuộn dây

siêu dẫn không có nguồn điện lại có thể duy trì lâu? Có thể dùng dòng điện

ấy làm cho động cơ chạy mãi được

không?

- Vì dây siêu dẫn có điện trở=0 -Không! Vì năng lượng điện bị mất đi do biến thành công của động cơ

IV : Hiện tượng nhiệt điện

Theo thuyết êlectron, khi một sợi kim loại

có nhiệt độ hai đầu khác nhau thì xảy ra hiện tượng gì ?

Các êlectron tự do ở đầu nóng dồn về đầu lạnh Đầu nóng tích điện dương, đầu lạnh tích điện âm

• ứng dụng hiện tượng này người ta làm cặp nhiệt điện.

Em h ãy nêu cấu tạo của một cặp nhiệt điện ? Và cho biết biểu thức của suất nhiệt điện động ?

• Là một cặp dây dẫn có bản chất khác nhau và hai đầu

của chúng được hàn với nhau.

 Suất nhiệt điện động suất hiện khi nhiệt độ hai chỗ tiếp xúc T 1 ,T 2 khác nhau.

 Biểu thức : E = α T |(T 1 - T 2 )|

Với αT là hệ số nhiệt điện động phụ thuộc vật liệu

làm cặp nhiệt điện.

 Đơn vị αT là µV/K

 Nguyên nhân xuất hiện suất nhiệt điện động.

 do sự khuếch tán của elêctron từ đầu nóng về đầu lạnh => làm xuất hiện U ≠ 0 ở hai mối hàn.

 Dòng nhiệt điện do suất nhiệt điện động suất sinh

ra trong cặp nhiệt điện.

 Ứng dụng: Dùng làm nhiệt kế nhiệt điện để đo

nhiệt độ với độ nhạy và độ chính xác cao.

 Củng cố :

1 C ác kim loại đều

A Dẫn điện tốt, có điện trở suất không thay đổi.

B Dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt

2 Dòng điện chạy trong cuộn dây siêu dẫn tạo thành mạch kín, có thể duy trì lâu dài khi

không có nguồn điện vì :

A Trong sợi dây siêu dẫn không có các ion dương.

B Cuộn dây siêu dẫn có điện trở bằng không, năng lượng không bị tiêu hao.

C Trong sợi dây siêu dẫn các êlectron đứng yên.

D Dòng điện trong dây siêu dẫn là dòng các ion

dương có hướng.