dòng điện trong kim loại(hay)

Kim loại dẫn điện được => trong kim loại có các hạt mang điện tự do hạt tải điện.. + + + - -nguyên tử trung hồ Ion + Electron t do - ự Electron trong nguyên t - ử Nguyên tử tại nút mạ

Kính chào quý thầy cô

TRINH

GV: Hoàng Anh Thoại

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI

Bài:

dây nhựa dây đồng

Có thể thay dây đồng bằng dây khác (mà vẫn xảy ra

hiện tượng điện giật)được không ?

Các dây đó gọi chung là dây gì ?

Chuyện gì đã xảy ra với người này vậy ?

Kim loại dẫn điện được => trong kim loại có các hạt mang điện tự do (hạt tải điện) Vậy các hạt đó là các hạt gì? Và từ đâu xuất hiện các hạt mang điện đó?

VẤN ĐỀ1 :

Tại sao dây kim loại dẫn điện được ?

Mạng tinh thể Fe

Mạng tinh thể Mg Mạng tinh thể than chì

Kim loại ở thể rắn có cấu trúc tinh thể :

 Các nguyên tử kim loại sắp xếp theo một trật tự nhất định trong không gian tạo thành mạng tinh

thể.

+ + +

-

-nguyên tử trung hồ

Ion (+)

Electron t do (-) ự Electron trong nguyên t (-) ử

Nguyên tử tại nút

mạng tinh thể Hạt nhân (+)

Các electron lớp ngoài cùng nguyên tử liên kết yếu với hạt nhân nên dễ bứt ra ngoài chuyển động tự do trong mạng tinh thể được gọi là electron tự do hay electron dẫn.

Còn các nguyên tử tại nút mạng sau khi bị mất e trở thành ion (+) dao động quanh nút mạng nguyên tử.

* Ghi chú : các kim loại khác nhau có cấu trúc tinh thể khác nhau nên Mật độ electron tự do trong mỗi kim loại là khác nhau Nó có giá trị không đổi, không phụ thuộc vào nhiệt độ

VẤN ĐỀ2 :

Vậy bản chất của dòng điện trong kim loại là gì?

Mơ hình sợi dây đồng và các Electron tự do bên trong

Khi chưa có điện trường ngoài :

Khi có điện trường ngoài :

Khi không có điện trường ngoài, e tự do chuyển động=> hỗn loạn không gây nên dòng điện

Vậy: Bản chất dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự

do ngược chiều điện trường

Khi có điện trường ngoài, các electron tự do chịu tác dụng của lực điện trường nên chuyển

động có hướng (ngược chiều điện trường) => có dòng điện qua dây dẫn

II Sự phụ thuộc của điện trở suất của

kim loại theo nhiệt độ

a) Nguyên nhân gây ra điện trở của dây dẫn

kim loại :

Khi chuyển động có hướng các electron tự do

luôn bị “ cản trở ” do “ va chạm ” (tương tác) với các ion kim loại đang dao động quanh vị trí cân bằng => gây ra điện trở của kim loại.

Ion (+)

Nút mạng tinh thể

b) Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ

Nhiệt độ càng cao, các ion (+) tại nút mạng tinh thể

dao động càng mạnh , electron tự do va chạm nhiều hơn -> cản trở dòng điện nhiều hơn.

=> Nhiệt độ tăng thì điện trở kim loại tăng

c) Hiện tượng toả nhiệt của dây dẫn kim loại :

Giữa hai “va chạm” kế tiếp, các êlectron

chuyển động thu được một năng lượng xác định Năng lượng đó được truyền một phần (hay hoàn toàn) cho các ion kim loại khi va chạm và làm

tăng cường dao động của các ion Như vậy, động năng của êlectron chuyển hóa thành năng lượng dao động nhiệt của ion (+) Vì vậy, dây dẫn kim loại nóng lên (tỏa nhiệt) khi có dòng điện chạy

qua.

III Điện trở của kim loại ở nhiệt độ

thấp và hiện tượng siêu dẫn

Từ công thức điện trở suất của kim loại ta thấy khi nhiệt độ giảm sẽ làm cho điện trở suất của kim loại giảm

Khi nhiệt độ giảm đến một nhiệt độ tới hạn nào đó ( ) thì điện trở suất đột ngột giảm xuống bằng 0 (R = 0) => hiện tượng siêu dẫn

IV Hiện tượng nhiệt điện:

Theo thuyết electron về tính dẫn điện kim loại thì electron sẽ chuyển từ đầu nóng về đầu lạnh của dây kim loại có nhiệt độ hai đầu khác nhau => 2 đầu tích điện trái dấu => tồn tại 1 hiệu điện thế

Nếu nối 2 dây kim loại khác nhau và 2 đầu mối nối giữ ở 2 nhiệt độ khác nhau => hiệu điện thế giữa 2 đầu khác nhau  xuất hiện một suất điện động :

Gọi là suất điện động nhiệt điện và bộ 2 dây dẫn gọi là cặp nhiệt điện (ứng dụng chủ yếu dùng để đo nhiệt độ).

BÀI TẬP VẬN DỤNG

Mình sẽ nêu ra câu hỏi và

4 đáp án, các bạn hãy chọn đáp án đúng nhất

nhé!

Mình sẽ nêu ra câu hỏi và

4 đáp án, các bạn hãy chọn đáp án đúng nhất

nhé!

BÀI TẬP VẬN DỤNG

C©u 1:Chän c©u sai:

A H¹t t¶i ®iÖn trong kim lo¹i lµ

BÀI T P V N D NG Ậ Ậ Ụ

Câu 3: Em hãy chọn phương án đúng: Khi nhiệt độ

của dây dẫn kim loại tăng, điện trở của nó sẽ:

C Kho¶ng c¸ch gi÷a hai mèi hµn.

D §iÖn trë cña mèi hµn.