Bài 18. Hiện tượng nhiệt điện. Hiện tượng siêu dẫn

HiÖn t îng nhiÖt ®iÖn hiÖn t îng siªu dÉn... Thí nghiệm 1: Giữ mối hàn A và mối hàn B ở cùng một nhiệt độ giả sử ở nhiệt độ phòng... Thí nghiệm 2: Giữ mối hàn B ở nhiệt độ th ờng; đốt n

HiÖn t îng nhiÖt ®iÖn hiÖn t îng siªu dÉn

1 Hiện t ợng nhiệt điện

Dây đồng

Dây constantan

G

a Cặp nhiệt điện Dòng nhiệt điện

+ Thí nghiệm:

- Dụng cụ:

• Dây đồng: Ф = 0,8

• Dây Constantan: Ф =

0,8

• Điện kế G

• Đèn cồn

• Cốc n ớc đá

Thí nghiệm 1: Giữ mối hàn A và mối hàn B ở cùng một nhiệt độ ( giả sử ở nhiệt độ phòng ).

0

T1 = T2 hay

B

0

T

 

Nhận xét: Kim điện kế G chỉ số 0

Thí nghiệm 2: Giữ mối hàn B ở nhiệt độ th ờng; đốt nóng mối hàn A bằng ngọn lửa đèn cồn.

0

B

Nhận xét: Kim điện kế G bị lệch đi

Giải thích sơ l ợc về sự xuất hiện suất điện động nhiệt điện

Kim loại 1 Kim loại 2

Hai kim loại khác nhau có mật độ electron khác nhau

Gọi n1 là mật độ electron của kim loại A; n2 là mật độ electron

của kim loại B ( giả sử n1>n2 )

Trong cùng thời gian số e từ A sang B nhiều hơn từ B sang A ->

đầu B thừa e (nhiễm điện âm); đầu A thiếu e (nhiễm điện d ơng).

-> Hình thành hiệu điện thế UAB

• Khi t1 = t2: UAB(M) = UAB(N) -> UMN = 0

• Khi t1 > t2: UAB(M) = UAB(N) -> UMN > 0 t1 t2

B

A M

N

Thí nghiệm 3: Đốt nóng mối hàn A; giữ mối hàn B trong cốc

B

Kết luận: Độ chênh lệch nhiệt độ giữa hai

mối hàn A và B tăng thì c ờng độ dòng điện tăng

+ Hiện t ợng tạo thành suất điện động nhiệt

điện trong một mạch điện kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi giữ hai mối hàn ở hai nhiệt độ

+ Dòng điện này đ ợc gọi là dòng nhiệt điện .

+ Suất điện động tạo nên dòng nhiệt điện

trong mạch gọi là suất điện động nhiệt điện.

+ Dụng cụ cấu tạo nh trên là cặp nhiệt điện .

b Biểu thức của suất điện động nhiệt điện

Khi hiệu nhiệt độ T1 – T2 giữa hai mối hàn không lớn, suất

điện động nhiệt điện tỉ lệ với hiệu nhiệt độ đó:

1 2

( )

T

E  T T

T



T



Trong đó: hệ số nhiệt điện động ( phụ thuộc vào vật liệu làm

cặp nhiệt điện ).

Đơn vị của là V

K



Cặp kim loại

Sắt - Đồng 6,5

Đồng - constantan 40 Sắt - constantan 50,4

Một số giá trị của hệ số nhiệt điện động với một số cặp kim loại

T

K V



c ứng dụng của cặp nhiệt điện

+ Nhiệt kế nhiệt điện: cặp

nhiệt điện có thể đo nhiệt độ

rất cao cũng nh rất thấp

+ Pin nhiệt điện: Ghép nhiều

cặp nhiệt điện đ ợc một nguồn

điện gọi là pin nhiệt điện

Hiệu suất của pin nhiệt điện

khoảng 0,1%

C

b a

2’ 2

mV

1

R( )

T( K )

4 2

0

0,08

0,16

6

0 K

2 K

4 K

8 K

6 K

Tem p

2 HiÖn t îng siªu dÉn

Khi nhiệt độ hạ xuống d ới nhiệt độ Tc nào đó, điện trở của kim loại (hay hợp kim) đó giảm đột ngột đến giá trị bằng không -> HIậ́N TƯỢNG SIấU DẪN

điợ̀n.

c øng dông cña hiÖn t îng siªu dÉn

+ ChÕ t¹o ra nh÷ng nam ch©m ®iÖn cã cuén d©y b»ng vËt liÖu siªu dÉn

- Kh«ng hao phÝ n¨ng l îng v× to¶ nhiÖt

+ ChÕ t¹o c¸c ® êng d©y c¸p siªu dÉn trong viÖc truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng ®i xa

- TiÕt kiÖm vËt liÖu chÕ t¹o

Tàu hoả trên đệm từ

Tàu hoả đệm từ ở Nhật Bản đạt tốc độ kỉ lục 516 km/h

CÇn cÈu sö dông nam ch©m ®iÖn víi cuén d©y siªu dÉn

§éng c¬ sö dông c¸c cuén d©y siªu dÉn