Bài 13. Dòng điện trong kim loại

Sự biến thiên điện trở suất của đồng theo nhiệt độNhiệt độ tăng, điện trở suất của kim loại tăng... Nhiệt độ tới hạn của một số chất siêu dẫn... Ứng dụng thành công lớn nhất hiện nay của

Ion +

Êlectron

tự do Êlectron

Nguyên tử

Prôtôn

Mô hình mạng tinh thể đồng

Khi chưa có điện trường Khi có điện trường

Mô hình mạng tinh thể đồng

Sự biến thiên điện trở suất của đồng theo nhiệt độ

Nhiệt độ tăng, điện trở suất của kim loại tăng

R( )Ω

T( K )

4 2

0

0,08

0,16

6

0 K

2 K

4 K

8 K

Tem p

Điện trở của một cột thủy ngân phụ thuộc vào nhiệt độ

T ≤ 4K thì R = 0 Ω

TÊN VẬT LIỆU TC (K)

NHÔM THỦY NGÂN CHÌ

THIẾC KẼM

Nb3Sn

Nb3Al

Nb3Ge DyBa2Cu3O7 HgBa2Ca2Cu3O8

1.19 4.15 7.19 3.72 0.85 18 18.7 23 92.5 134

Bảng 13.2 Nhiệt độ tới hạn của một số chất siêu dẫn

Nam châm siêu dẫn lớn nhất thế giới

Dây siêu dẫn nhiệt độ cao thế

hệ 2 (2G) có chiều rộng 4cm

(công ty American Superconductor sản xuất).

Ứng dụng thành công lớn nhất hiện nay của chất siêu dẫn là trong lĩnh vực giao thông, cụ thể là các con tàu có thể “lướt” trên đệm từ trường Vào tháng 12 năm 2003, tàu Yamanashi MLX01 đã được thử nghiệm với vận tốc 581km/giờ.

KIẾN THỨC CẦN NHỚ

Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do

Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường

Điện trở suất của kim loại tăng gần đúng theo hàm bậc

nhất với nhiệt độ: ρ = ρ0[1+α(t-t0)]

Hiện tượng siêu dẫn: điện trở của KL đột ngột giảm xuống đến 0 khi T ≤ TC (nhiệt độ tới hạn)

Cặp nhiệt điện là hai dây dẫn kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau thành mạch kín Khi T1 ≠ T2 trong mạch có suất điện động nhiệt điện ξ = αT (T1 –T2) , αT là hệ số nhiệt

điện động

Câu 1: Hạt tải điện trong kim loại là

A ion dương.

B electron tự do (e hóa trị)

C ion âm.

D ion dương và electron tự do.

Câu 2: Tất cả kim loại đều

A Dẫn điện tốt, có ρ không thay đổi

B Dẫn điện tốt, có ρ thay đổi theo nhiệt độ

C Dẫn điện tốt như nhau, có ρ thay đổi

theo nhiệt độ

D Dẫn điện tốt như nhau, có ρ thay đổi

theo nhiệt độ giống nhau

Câu 3: Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ:

A Giảm đi.

B Không thay đổi.

C Tăng lên.

D Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ nhưng

sau đó lại giảm dần.

Câu 4: Một sợi dây bằng nhôm có điện trở 120Ω ở nhiệt độ 200C, điện trở sợi dây đó ở 1790C là 204Ω Hệ số nhiệt điện trở của nhôm là:

A 4,8.10-3 K-1

D 4,4.10-3 K-1

C 4,3.10-3 K-1

B 4,1.10-3 K-1

Câu 5 ở 200C điện trở suất của bạc là 1,62.10-8 .Biết hệ số nhiệt điện trở của bạc là 4,1.10-3 K-1 ở 330K thì điện trở suất của bạc là

A 3,679.10 -8

B 3,812.10 -8

C 1,866.10 -8

D 4,151.10 -8

m

Ω

m

Ω

m

Ω

m

Ω

m

Ω

Quan sát thí nghiệm, cho nhận xét mối liên

quan giữa số chỉ vôn kế và độ chênh lệch

nhiệt độ của cặp nhiệt điện.

9 4

2 0 2 4

6

V

0:6 mV

0 100 200 300 400 500 600

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

100C

o

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

100C

o

0 100 200 300 400 500 600

E