Tiet 13 dong dien trong kim loai

ĐIỆN TRỞ CỦA KIM LOẠI Ở NHIỆT ĐỘ THẤP VÀ HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN IV.. Bản chất của dòng điện trong kim loại Theo thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại, khi nhiệt độ tăng, chuyển độn

Trang 1

Nguyeãn Anh Tuaán

Trang 5

NỘI DUNG BÀI HỌC

I BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI

II SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ SUẤT VÀO NHIỆT ĐỘ

III ĐIỆN TRỞ CỦA KIM LOẠI Ở NHIỆT ĐỘ THẤP VÀ

HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN

IV HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN

Tiết: 25

Trang 7

CÂU 1 : Dòng điện là:

A dòng chuyển dời của các hạt mang điện

B dòng chuyển dời hỗn loạn của các hạt mang điện

C dòng chuyển dời có hướng của các nguyên tử

D dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện

Trang 8

KIẾN THỨC ĐÃ HỌC

CÂU 1 : Dòng điện là:

D dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện

CÂU 2 : Điều kiện để có dòng điện là:

A giữa hai đầu vật dẫn có một hiệu điện thế.

B giữa hai đầu một vật có một hiệu điện thế.

C phải có một vật dẫn

D phải có một nguồn điện

Trang 9

Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron hóa trị trở thành các iôn dương

Các iôn dương dao động nhiệt quanh các vị trí

cân bằng xác định, và liên kết với nhau một

cách trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại



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

Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử trở

thành các electron tự do với mật độ n không

Trang 10

Hỗn loạn không ngừng

Có hướng

Có dòng điện

Không có dòng điện

Điện trường ngoài làm các electron chuyển động có hướng (ngược hướng điện trường), tạo ra dòng điện.



Hãy quan sát và rút ra nhận xét.

Trang 11

electron tự do, gây ra điện trở của kim loại

Chúng ta đều biết kim loại có điện trở Hãy quan sát và cho biết nguyên nhân nào gây ra điện trở của kim loại?

Trang 12

kim loại cho thấy:

- Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự

do

*Ngoài ra :

- Mật độ các electron tự do trong kim loại rất cao (khoảng 1028/m3) nên kim loại dẫn điện tốt

- Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật

Ôm (nếu nhiệt độ kim loại được giữ không đổi)

- Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt

Trang 13

trong kim loại

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



E

Trang 15

I Bản chất của dòng

điện trong kim loại

Theo thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại, khi nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt của các ion trong mạng tinh thể tăng (biên độ dao động càng lớn), làm cho electron va chạm với ion càng nhiều, càng làm tăng sự cản trở

chuyển động của các electron tự do Vì vậy, khi nhiệt độ tăng thì điện trở kim loại tăng.

Khi nhiệt độ tăng, điện trở của kim loại

có thay đổi không?

Vì sao?

E

Trang 16

Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất của kim loại tăng.

α : hệ số nhiệt điện trở (K-1)

ρ0 : điện trở suất của kim loại ở t0 (0C)

ρ :điện trở suất của kim loại ở t (0C)

Trong đó:

* Hệ số nhiệt điện trở α của mỗi kim loại phụ thuộc vào:

- Nhiệt độ

- Độ sạch và chế độ gia công vật liệu đó

Sự biến thiên điện trở suất

II Sự phụ thuộc của

điện trở suất của

kim loại theo nhiệt độ



( ) Ω m

Trang 17

Kim loại

B¹c B¹ch kim

§ång Nh«m S¾t Constanta

n Vonfram

Bảng điện trở suất và hệ số nhiệt điện trở

của một số kim loại ở 20 0 C

Tại sao trong thực tế người ta thường dùng dây đồng để làm dây dẫn điện?

Trang 18

Kim loại

B¹c B¹ch kim

§ång

Nh«m S¾t Constanta

n Vonfram

Trang 19

Khi nhiệt độ giảm thì điện trở suất của kim loại thay đổi như thế

Trang 20

III Điện trở của kim

loại ở nhiệt độ thấp và

hiện tượng siêu dẫn

Hãy quan sát đồ thị thu được về sự phụ thuộc của điện trở của cột thuỷ ngân vào nhiệt độ, sau đó nêu nhận xét sự thay đổi điện trở của cột thuỷ ngân ở lân cận nhiệt độ

4 K ?

- Khi nhiệt độ càng giảm, điện trở suất của kim loại cũng giảm liên tục

Trang 21

R( )Ω

T( K )

4 2

Trang 22

- Khi nhiệt độ giảm xuống thấp (gần 0 K) (gần 0 K)

điện trở của kim loại đột ngột giảm mạnh

Nhiều tính chất khác như từ tính và nhiệt dung cũng thay đổi đột ngột ở nhiệt độ này

Ta nói rằng các vật liệu ấy đã chuyển sang trạng thái siêu dẫn

- Khi nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn Tcthì điện trở của một số kimloại và một số chất giảm xuống bằng 0

Thế nào là hiện tượng siêu dẫn?

Trang 23

Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng điện trở suất của một số vật liệu giảm đột ngột xuống bằng 0 khi nhiệt độ của vật liệu giảm xuống thấp hơn một giá trị Tc nhất định, gọi là nhiệt độ tới hạn

Giá trị này phụ thuộc vào bản thân vật liệu



Nhôm Thủy ngân Chì

Thiếc Kẽm HgBa2Ca2Cu3O8

1,19 4,15 7,19 3,72 0,85 134

Nhiệt độ tới hạn của một số chất siêu dẫn

Trang 24

Các em đã biết, muốn có dòng điện phải có một hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn Mà muốn có hiệu điện thế cần phải có một nguồn điện để tạo

ra hiệu điện thế đó

Vậy, có cách nào tạo ra hai đầu mạch kín một hiệu điện thế mà không cần đến một nguồn điện

hay không?

Các em quan sát thí nghiệm sau.

Trang 25

IV Hiện tượng



Trang 26

T 1 2

= α (T -T )

E

* Suất điện động nhiệt điện:

T1 : nhiệt độ ở đầu có nhiệt độ cao hơn (K)

T

α : hệ số nhiệt điện động (V/K)

T2 : nhiệt độ ở đầu có nhiệt độ thấp hơn (K)

điện trong kim loại.

nhiệt điện Cặp kim loại αT ( V/K)

µ

Trang 27

* Ứng dụng:.

- Nhiệt kế nhiệt điện

- Pin nhiệt điện

nhiệt điện

Trang 28

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

Chuyển động nhiệt của mạng tinh thể làm cản trở chuyển động của các electron tự do, làm điện trở kim loại phụ thuộc vào nhiệt

độ Nhiệt độ gần giá trị 0 K thì điện trở của kim loại sạch đều rất nhỏ

Vật liệu siêu dẫn có điện trở đột ngột giảm đến 0 khi ở nhiệt

độ nhỏ hơn (hoặc bằng) nhiệt độ tới hạn TC

Cặp nhiệt điện là hai dây dẫn kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau Khi nhiệt độ hai mối hàn khác nhau, trong mạch có suất điện động nhiệt điện ξ = α (T –T ) , α là hệ số nhiệt điện động

Trang 29

A nhiệt độ thấp hơn ở một trong hai đầu cặp.

B nhiệt độ cao hơn ở một trong hai đầu cặp.

C hiệu nhiệt độ hai đầu cặp.

D bản chất của chỉ một trong hai kim loại cấu tạo nên cặp.

Trang 30

2) Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng

A điện trở của vật dẫn giảm xuống giá trị rất nhỏ khi nhiệt độ giảm xuống thấp.

C điện trở của vật dẫn giảm xuống rất nhỏ khi nhiệt độ của nó đạt giá trị đủ cao.

B điện trở của vật dẫn giảm xuống bằng không khi nhiệt độ của nó nhỏ hơn giá trị nhiệt độ tới hạn.

D điện trở của vật dẫn bằng không khi nhiệt độ bằng 0(K).

Trang 32

4) Hạt tải điện cơ bản trong kim loại là

A Các electron tự do.

B Các ion âm.

C Các ion dương.

D Các nguyên tử.

Trang 33

- Học bài, làm bài tập 5, 6, 7, 8, 9 trang 78 SGK

- Đọc trước bài “ Dòng điện trong chất điện phân”

- Ôn lại nội dung thuyết điện li.

Trang 35

Ion dương

Electron tự do Electron trong nguyên tử

Proton

Trang 36

Mô hình mạng tinh thể đồng

Trang 37

E

Trang 38

= 1 ┴

0 100 200 300 400 500 600

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Trang 40

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

Trang 41

dụng trong nhiệt kế

điện tử

Trang 42

5 (

Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động

6,5 (µV/K) được đặt trong không khí ở 20 0 C, còn mối hàn kia

được nung nóng đến nhiệt độ 232 0C Tính suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện khi đó

6) Ở 200C, cho điện trở suất của bạc là 1,62.10-8 Ωm, và hệ số nhiệt điện trở của bạc là 4,1.10-3 K-1. Ở 320 K thì điện trở suất của bạc là bao nhiêu?

ĐS: 1,378 mV

ĐS: 1,8.10 -8 Ωm

Định dạng
Số trang	42
Dung lượng	3,98 MB