Bài giảng Vật lí Khối 11 - Bài 13: Dòng điện trong kim loại

Các em hãy quan sát các hình ảnh sau 
Những hình ảnh trên mô tả hiện tượng gì? 
Tröôøng THPT Ñaï Toâng 
Doøng Ñieän Trong Caùc Moâi Tröôøng 
Chương III 
Bùi Văn Khoa 
Dòng điện trong kim loại. 
Dòng điện trong chất đ iện phân. 
Dòng điện trong chân không. 
Dòng điện trong chất khí. 
Dòng điện trong chất bán dẫn. 
Chương III 
Doøng Ñieän Trong Caùc Moâi Tröôøng 
I.Bản chất dòng 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. 
Baøi 
Doøng Ñieän Trong Kim Loaïi 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
 Caùc kim loaïi theå raén coù caáu truùc maïng tinh theå . 
 Trong kim loaïi, caùc nguyeân töû bò maát caùc electron 
hoùa trò trôû thaønh caùc ion döông saép xeáp moät caùch tuaàn hoaøn traät töï taïo neân maïng tinh theå kim loaïi. 
I.Bản chất dòng điện trong kim loại 
Doøng Ñieän Trong Kim Loaïi 
Mô hình mạng tinh thể đồng 
I.Bản chất dòng điện trong kim loại 
Doøng Ñieän Trong Kim Loaïi 
I.Bản chất dòng điện trong kim loại 
Doøng Ñieän Trong Kim Loaïi 
 Caùc kim loaïi theå raén coù caáu truùc maïng tinh theå . 
 Trong kim loaïi, caùc nguyeân töû bò maát caùc electron 
hoùa trò trôû thaønh caùc ion döông saép xeáp moät caùch tuaàn hoaøn traät töï taïo neân maïng tinh theå kim loaïi. 
Ion 
Electron tự do 
Các e - ngoài cùng liên kết yếu với h ạt nhân, dễ dàng tách ra khỏi quỹ đạo ch.động quanh hạt nhân và trở thành e - tự do chuy ển động trong kim loại . 
Electron trong nguyên tử 
Nguyên tử tại nút mạng tinh thể 
Nhân 
	 Do đâu mà có các electron tự do trong kim loại? 
Các ng.tử mất đi e –  Ion dao động nhiệt tại nút mạng . 
I.Bản chất dòng điện trong kim loại 
Doøng Ñieän Trong Kim Loaïi 
Ion 
Electron tự do 
	 Mô hình sợi dây đồng và các Electron tự do bên trong 
Electron t ự do trong kim loại 
I.Bản chất dòng điện trong kim loại 
Doøng Ñieän Trong Kim Loaïi 
Các em hãy quan sát quá trình chuyển động 
của các electron tự do và cho nhận xét? 
I.Bản chất dòng điện trong kim loại 
Doøng Ñieän Trong Kim Loaïi 
Các electron chuyển động hỗn loạn và tạo thành đám mây electron 
Khi chưa đặt vào hai đầu vật dẫn điện trường, hãy nhận xét chuyển 
động của electron tự do? 
I.Bản chất dòng điện trong kim loại 
Doøng Ñieän Trong Kim Loaïi 
Khi ñaët vaøo hai ñaàu vaät daãn ñieän tröôøng, haõy nhaän xeùt chuyeån ñoäng cuûa electron töï do? 
Electron chuyeån ñoäng coù höôùng (ngöôïc chieàu ñieän tröôøng) 
E 
Khi không c ó đi ệ n trư ờ ng ngo à i 
Khi c ó đi ệ n tr ư ờ n g ngo à i 
Chuy ể n đ ộ ng c ủ a c á c electron 
K ế t lu ậ n 
Hoãn loaïn khoâng ngöøng 
Coù höôùng 
Coù doøng ñieän 
Khoâng coù doøng ñieän 
Thaûo Luaän: 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Nguyên nhân gây ra điện trở và hiện tượng tỏa nhiệt : 
 -Khi chuyển động có hướng, các electron tự do luôn có khả năng va chạm với các ion kim loại ở nút mạng tinh thể gây ra điện trở . 
 -Trong khi va chạm electron truyền một phần động năng của nó cho ion, làm ion dao động mạnh lên, vì thế mà kim loại nóng lên. 
Thaûo Luaän: 
I.Bản chất dòng điện trong kim loại 
Doøng Ñieän Trong Kim Loaïi 
-Kim loại là chất dẫn đ iện tốt (có đ iện tr ở suất  nhỏ). 
-D òng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt 
-D òng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm (khi nh iệt độ không đổ i)	 
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 
II.Söï phuï thuoäc cuûa ñieän trôû suaát cuûa kim loaïi theo nhieät ñoä 
Doøng Ñieän Trong Kim Loaïi 
Khi nhieät ñoä taêng ñieän trôû suaát cuûa kim loaïi nhö theá naøo? 
- Khi nhieät ñoä taêng ñieän trôû suaát cuûa kim loaïi taêng 
ρ=ρ 0 [1+α(t-t 0 )] 
α : h ệ s ố nhi ệ t đi ệ n tr ở (K -1 ) 
ρ 0 :điện tr ở su ấ t c ủ a kim lo ạ i ở t 0 ( 0 C) 
ρ :đi ệ n tr ở su ấ t c ủ a kim lo ạ i ở t( 0 C) 
Trong đó: 
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 
II.Söï phuï thuoäc cuûa ñieän trôû suaát cuûa kim loaïi theo nhieät ñoä 
Doøng Ñieän Trong Kim Loaïi 
* Heä soá nhieät ñieän trôû α cuûa moãi kim loaïi phuï thuoäc vaøo: 
- Nhiệt độ 
- Ñoä saïch vaø cheá ñoä gia coâng vaät lieäu ñoù. 
Heä soá nhieät ñieän trôû  phuï thuoäc vaøo ? 
ρ=ρ 0 [1+α(t-t 0 )] 
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 
II.Söï phuï thuoäc cuûa ñieän trôû suaát cuûa kim loaïi theo nhieät ñoä 
Doøng Ñieän Trong Kim Loaïi 
Khi nhiệt độ giản xuống thấp thì mức độ cản trở dòng điện thay đổi thế nào ? 
Khi nhiệt độ giản xuống thấp (gần 0 0 K) điện trở của kim loại đột ngột giảm xuống bằng 0 gọi là hiện tượng siêu dẫn . 
C2: Vì sao dòng điện chạy trong cuộn dây siêu dẫn không có nguồn điện lại có thể duy trì lâu dài ? Có thể dùng dòng điện ấy làm cho động cơ chạy mãi được không ? 
III.Ñieän trôû cuûa kim loaïi ôû nhieät ñoä thaáp vaø hieän töôïng sieâu daãn 
Doøng Ñieän Trong Kim Loaïi 
Nam châm siêu dẫn lớn nhất thế giới 
HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN 
Thiếu e nên nhiễm điện + 
Thừa e nên nhiễm điện - 
Hai đầu dây kim loại có một hiệu điện thế nào đấy 
T 1 
T 2 
Cặp nhiệt điện được dùng trong nhiệt kế điện tử đo được nhiệt độ cao với độ chính xác lớn