Bài giảng Vật lí Khối 11 - Bài 13: Dòng điện trong kim loại (Bản đẹp)

Bản chất của dòng đ iện trong kim loại 
( Thuyết ê lectrôn về tính dẫn đ iện của kim loại) 
ion dương 
Electron tự do 
Các ion dương và các electron tồn tại nh ư thế nào trong kim loại? 
Các electron tự do chuyển đ ộng hỗn loạn trong toàn bộ khối kim loại. 
Ion dương dao đ ộng quanh nút mạng 
Khi nhiệt độ tăng Các iôn dương 
ở nút mạng dao đ ộng thế nào ? 
Khi nhiệt độ tăng , dao đ ộng nhiệt càng mạnh, mạng tinh thể càng trở lên mất trật tự . 
Khụng cú dũng điện trong kim loại 
Chuyển đ ộng tự do của các electron này có tạo ra dòng đ iện đư ợc không ? 
Khi khụng cú điện trường ngoài , cỏc ion dương trong mạng tinh thể dao động xung quanh vị trớ cõn bằng , cỏc electron tự do thỡ chuyển động tự do bờn trong vật thể kim loại . 
E 
Khi có đ iện trường đ ặt vào 2 đ ầu vật dân 
- Bản chất của dòng đ iện trong kim loại: là dòng chuyển dời có hướng của các ê lectron tự do dưới tác dụng của đ iện trường . 
Kết luận 
- Hạt tải đ iện trong kim loại là các ê lectron tự do 
Do sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển đ ộng có hướng của ê lectron tự do. 
 Nguyờn nhõn gõy ra điện trở của kim loại : 
- 
- 
II. Sự phụ thuộc của đ iện trở suất của kim loại theo nhiệt độ 
 Nhiệt độ càng cao các ion kim loại càng dao đ ộng mạnh → độ mất trật tự càng tăng lên → càng làm cản trở chuyển đ ộng của các electron tự do → đ iện trở suất của kim loại càng tăng . 
ρ 0 : điện trở suất ở t 0 
ρ : điện trở suất ở t 
α : h ệ s ố nhi ệ t đ i ệ n tr ở (K -1 ) 
KIM LOẠI 
ρ 0 ( Ω .m) 
α (K -1 ) 
Bạc 
1,62.10 -8 
4,1.10 -3 
Đồng 
1,69.10 -8 
4,3.10 -3 
Nh ụm 
2,75.10 -8 
4,4.10 -3 
S ắt 
9,68.10 -8 
6,5.10 -3 
Vonfam 
5,25.10 -8 
4,5.10 -3 
Constantan 
5,21.10 -8 
0,01.10 -3 
Điện trở suất , 
hệ số nhiệt điện trở của một số kim loại 
Sự biến thiên đ iện trở suất của đ ồng theo nhiệt độ 
Sự phụ thuộc của ρ theo T gần đ úng là hàm bậc nhất 
III. Đ iện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn 
Nêu nhận xét sự thay đ ổi của đ iện trở suất khi nhiệt độ càng giảm ? 
- Khi nhiệt độ giảm , đ iện trở suất của kim loại giảm liên tục 
? 
? 
* Ứng dụng : 
- Khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ T C nào đú , điện trở của kim loại (hay hợp kim ) đú giảm đột ngột đến giỏ trị bằng 0. 
Cú nhiều ứng dụng trong thực tế như làm đường cỏp siờu dẫn để tải điện , chế tạo nam chõm điện với từ trường cực mạnh  
IV. Hiện tượng nhiệt đ iện 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
T 1 
T 2 
T 1 > T 2 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
_ 
Kết qu ả của sự khuếch tán : Đ ầu nóng tích đ iện dương , đ ầu lạnh tích đ iện âm. Giữa 2 đ ầu nóng và đ ầu lạnh có 1 hiệu đ iện thế 
Dây Đ ồng 
Dây 
constantan 
- Cặp nhiệt đ iện : Bộ 2 dây dẫn khác nhau hàn 2 đ ầu 
- Suất nhiệt đ iện đ ộng : Suất đ iện đ ộng tạo nên dòng nhiệt đ iện 
Biểu thức của suất điện động nhiệt điện . 
 E =  T ( T 1 – T 2 ) 
 T : hệ số nhiệt điện động , 
phụ thuộc vào vật liệu . (V/K) 
 T (V/K) 
Cặp kim loại 
6,5 
Platin – Platin pha rụđi 
8,6 
Sắt – Đồng 
32,4 
Sắt – Niken 
40 
Đồng – Constantan 
50,4 
Sắt – Constantan 
Bảng giỏ trị hệ số nhiệt điện động với một số cặp kim loại . 
Qun sỏt bảng số liệu em cú nhận xột gỡ ? 
? 
T 1 -T 2 Là hiệu nhiệt độ ở đ ầu nóng và đ ầu lạnh 
Caõu 1: Caõu naứo ủuựng ? Khi nhieọt ủoọ cuỷa daõy kim 
 loaùi taờng , ủieọn trụỷ cuỷa noự seừ : 
A. Giaỷm ủi 
B. Khoõng thay ủoồi 
C. Taờng leõn 
D. Ban ủaàu taờng theo nhieọt ủoọ sau ủoự giaỷm daàn 
Câu 2: Chọn câu sai : 
A . Hạt tải đ iện trong dây dẫn kim loại là electron tự do 
B . Hạt tải đ iện trong kim loại là ion 
C . Các kim loại dẫn đ iện tốt , có đ iện trở suất thay đ ổi theo nhiệt độ 
D . Dòng đ iện trong dây dẫn kim loại gây ra tác dung nhiệt