Bản chất của dòng điện trong kim loại - Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động của electron tự do là nguyên nhân gây ra điện trở - Trong khi va chạm electron truyền một phầ[r]
Trang 1Lop11.com
Trang 2Các em hãy quan sát các hình ảnh sau
Những hình ảnh trên mô
tả hiện tượng gì?
Trang 3• Dòng điện trong kim loại.
• Dòng điện trong chất điện phân.
• Dòng điện trong chất khí.
• Dòng điện trong chân không.
• Dòng điện trong chất bán dẫn.
Chương III
Lop11.com
Trang 4Điều kiện để có dòng điện chạy qua vật dẫn là gì?
- Các hạt tải điện.
- Điện trường.
Vậy hạt tải điện trong kim loại là hạt nào?
Các electron tự do
Trang 6I.Bản chất dịng điện trong kim loại.
II.Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ.
III.Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn.
IV.Hiện tượng nhiệt điện.
Bài 13
Trang 7DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
I.Bản chất của dịng điện trong kim loại.
Kim loại ở thể gì? Và có cấu trúc như thế
nào?
Mạng tinh thể kim loại được tạo nên như thế nào?
Lop11.com
Trang 8+ +
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-§ Các kim loại thể rắn có cấu trúc
mạng tinh thể
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
I Bản chất của dòng điện trong kim loại
§Trong kim loại, các nguyên tử bị
mất các electron hóa trị trở thành
các ion dương sắp xếp một cách
tuần hoàn trật tự tạo nên mạng
tinh thể kim loại
Các electron hoá trị khi tách ra khỏi nguyên tử thì chúng chuyển động
như thế nào?
Trang 9Electron tự do
Electron trong nguyên tử
Nguyên tử tại nút
mạng tinh thể
Nhân
Các ng.tử mất đi e
– Ion (+) dao động nhiệt tại nút mạng
Ion
Electron tự do
Ion
Electron tự do
Electron trong nguyên tử
Nguyên tử tại nút
mạng tinh thể
Nhân
Ion
Electron tự do
Ion
Electron tự do
Electron trong nguyên tử
Nguyên tử tại nút
mạng tinh thể
Nhân
Ion
Electron tự do
Ion
Electron tự do
Electron trong nguyên tử
Nguyên tử tại nút
mạng tinh thể
Nhân
Ion
Electron tự do
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
I Bản chất của dòng điện trong kim loại
Lop11.com
Trang 10Mơ hình mạng tinh thể đồng
I Bản chất của dòng điện trong kim loại
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Trang 11- Các electron hoá trị tách khỏi nguyên tử trở
thành các electron tự do và chuyển động hỗn loạn trong mạng tinh thể tạo thành khí electron tự do.
- Các kim loại thể rắn có cấu trúc mạng tinh thể -Trong kim loại, các nguyên tử bị mất các electron hóa trị trở thành các ion dương sắp xếp một cách tuần hoàn trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại.
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
I Bản chất của dòng điện trong kim loại
Lop11.com
Trang 12Mơ hình sợi dây đồng và các
Electron tự do bên trong
Electron tự do trong kim loại
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
I Bản chất của dòng điện trong kim loại
Trang 13Khi chưa đặt vào hai đầu vật dẫn điện trường, hãy nhận xét chuyển động của electron tự do?
I Bản chất của dòng điện trong kim loại
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Khi chưa có điện trường các electron tự do
chuyển động hỗn loạn.
Lop11.com
Trang 14Khi đặt vào hai đầu vật dẫn điện trường, hãy
nhận xét chuyển động của electron tự do?
Electron chuyển động có hướng (ngược chiều điện trường)
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Trang 15Lop11.com
Trang 16Khi khơng c ĩ
đi ệ n trư ờ ng ngo à i
Khi cĩ đi ệ n trư ờ ng ngồi
Chuy ể n đ ộ ng
c ủ a c á c electron
K t lu n
Hỗn loạn
Có dòng điện
Không có dòng điện
Tóm lại
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
I Bản chất của dòng điện trong kim loại
Trang 17
-+
+ +
- Trong khi va chạm electron truyền một phần động năng của nĩ cho ion, làm ion dao động mạnh lên, vì thế mà kim loại nĩng lên.
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
I Bản chất của dòng điện trong kim loại
- Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển
động của electron tự do là nguyên nhân gây ra điện trở
Do đó, hạt tải điện trong kim loại là electron tự do Mật
độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện tốt.
Lop11.com
Trang 18Vậy bản chất của dòng điện trong kim loại là
gì?
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
Vậy,dòng điện trong kim loại là dòng chuyển
dời có hướng của các electron tự do dưới tác
dụng của điện trường.
I.Bản chất dịng điện trong kim loại.
Khi nhiệt độ tăng, thì điện trở của kim loại như thế nào?
Giả sử 1 vật dẫn kim loại có chiều dài l, tiết diện S và
điện trở suất thì điện trở R được tính bằng công thức nào?
Khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của kim loại như thế nào?
Trang 19S ự bi ế n thiên đi ệ n tr ở su ấ t
c ủ a đ ồ ng theo nhi ệ t đ ộ
- Khi nhiệt độ tăng điện trở suất của kim loại tăng
ρ=ρ0[1+α(t-t0)]
Trong đĩ:
α : hệ số nhiệt điện trở (K -1 )
ρ0 :điện trở suất của kim loại ở t0( 0 C)
ρ :điện trở suất của kim loại ở t( 0 C)
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
II Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ.
Lop11.com
Trang 20* Hệ số nhiệt điện trở α của mỗi kim loại phụ thuộc vào:
- Nhiệt đđộ
- Độ sạch và chế độ gia công vật liệu đó
Hệ số nhiệt điện trở
phụ thuộc vào yếu tố nào?
ρ=ρ0[1+α(t-t0)]
S ự bi ế n thiên đi ệ n tr ở su ấ t
c ủ a đ ồ ng theo nhi ệ t đ ộ
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
II Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ.