Bài giảng Vật lý 11 - Dòng điện trong các môi trường

Chương III : DềNG ĐIỆN TRONG CÁC MễI TRƯỜNGDòng điện trong kim loại.Dòng điện trong chất điện phânDòng điện trong chất khí.Dòng điện trong chân không.Dòng điện trong chất bán dẫn.DềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI	 I : Bản chất của dũng điện trong kim loại. 	 - Nội dung về thuyết ờlectron về tớnh 	 	 dẫn điện của kim loại.	 - Bản chất dũng 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 siờu dẫn. IV : Hiện tượng nhiệt điện . DềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI	1. Cỏc nguyờn tử bị mất ờlectron hoỏ trị thành cỏc ion dương. Cỏc ion dương liờn kết trật tự tạo nờn mạng tinh thể. Chuyển động nhiệt của cỏc ion càng cao, mạng tinh thể càng trở nờn mất trật tự. I : Bản chất của dũng điện trong kim loại. A. Nội dung thuyết ờlectron về tớnh dẫn điện của kim loại.	 Em hóy nờu cỏc đặc điểm về điện của kim loại ?DềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠIIonElectron tự doTrong nguyờn tử kim loại, cỏc ờlectron hoỏ trị tỏch ra khỏi nguyờn tử và trở thành electron tự do chuyển động trong kim loại, Cỏc nguyờn tử mất đi electron trở thành Ion dương dao động nhiệt tại nỳt mạng tinh thể. Electron trong nguyờn tửNguyờn tử tại nỳt mạng tinh thểProtonDềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI2. Cỏc ờlectron hoỏ trị tỏch khỏi nguyờn tử, trở thành cỏc ờlectron tự do với mật độ khụng đổi chuyển động hỗn loạn thành khớ ờlectron choỏn toàn bộ kim loại nhưng chưa tạo thành dũng điện.	Mụ hỡnh sợi dõy kim loại và cỏc Electron tự do bờn trong3. Khi đặt một điện trường ngoài vào kim loại :Lực điện sẽ tỏc dụng làm cỏc ờlectron chuyển động ngược chiều điện trường, tạo thành dũng điện. DềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠIDềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠIIonNỳt mạng tinh thểEm hóy cho biết nguyờn nhõn gõy ra điện trở ở kim loại là gỡ ? 4. Do sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động cú hướng của cỏc ờlectron tự do, sự mộo mạng do biến dạng cơ, và cỏc nguyờn tử lạ lẫn trong kim loại. DềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠINhận định nào sau là đỳng về dũng điện trong kim loại ?Là dũng chuyển dời cú hướng của cỏc ờletron của nguyờn tử. B. Là dũng chuyển dời cú hướng của cỏc ờletron tự do dưới tỏc dụng của điện trường.C. Là dũng chuyển dời cú hướng của cỏc ờletron tự do và cỏc ion dương dưới tỏc dụng của điện trường.D. Là dũng chuyển dời cú hướng của cỏc ion dương dưới tỏc dụng của điện trường.I : Bản chất của dũng điện trong kim loại : B. Bản chất của dũng điện trong kim loại :Là dũng chuyển dời cú hướng của cỏc ờletron tự do dưới tỏc dụng của điện trường.DềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI  = 0[1+ α (t – t0)]Với 0 là điện trở suất ở t0C (thường ở 20độ) Hệ số nhiệt điện trở α phụ thuộc: + Bản chất kim loại + Nhiệt độ + Độ sạch của kim loại + Chế độ gia cụng vật liệuEm hãy cho biết sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ?II : Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ.DềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠISự biến thiờn điện trở suất theo nhiệt độ.Theo đồ thị bờn em cú nhận xột gỡ ? Khi nhiệt độ giảm, điện trở suất của kim loại giảm liờn tục. Đến gần 0 K thỡ điện trở của kim loại sạch rất nhỏ. Hiện tượng gỡ sẽ xảy ra nếu ta hạ thấp nhiệt độ của vật liệu thấp hơn một giới hạn Tc ?DềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠIIII : Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siờu dẫn.Em hóy cho biết thế nào là hiện tượng siờu dẫn ? Hiện tượng này cú ứng dụng gỡ ? Là hiện tượng điện trở suất của một số vật liệu đột ngột giảm xuống bằng 0 khi nhiệt độ của vật liệu giảm xuống thấp hơn một giỏ trị Tc nhất định. Giỏ trị này phụ thuộc vào bản thõn vật liệu. Nú được ứng dụng để tạo ra cỏc nam chõm điện cú từ trường rất mạnh và trong tương lai cú thế dựng để tải điện mà khụng hao phớ điện năng.DềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠIIV : Hiện tượng nhiệt điện. Theo thuyết ờlectron, khi một sợi kim loại cú nhiệt độ hai đầu khỏc nhau thỡ xảy ra hiện tượng gỡ ?Cỏc ờlectron tự do ở đầu núng dồn về đầu lạnh. Đầu núng tớch điện dương, đầu lạnh tớch điện õm. ứng dụng hiện tượng này người ta làm cặp nhiệt điện.DềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠIEm hóy nờu cấu tạo của một cặp nhiệt điện ? Và cho biết biểu thức của suất nhiệt điện động ? Là một cặp dõy dẫn cú bản chất khỏc nhau và hai đầu của chỳng được hàn với nhau. Suất nhiệt điện động suất hiện khi nhiệt độ hai chỗ tiếp xỳc T1 ,T2 khỏc nhau. Biểu thức :E = αT|(T1- T2)| DềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠIDềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠIVới αT là hệ số nhiệt điện động phụ thuộc vật liệu làm cặp nhiệt điện. Đơn vị αT là àV/K Nguyờn nhõn xuất hiện suất nhiệt điện động. do sự khuếch tỏn của elờctron từ đầu núng về đầu lạnh => làm xuất hiện U ≠ 0 ở hai mối hàn. Dũng nhiệt điện do suất nhiệt điện động suất sinh ra trong cặp nhiệt điện. Ứng dụng: Dựng làm nhiệt kế nhiệt điện để đo nhiệt độ với độ nhạy và độ chớnh xỏc cao.Củng cố :1. Cỏc kim loại đều A. Dẫn điện tốt, cú điện trở suất khụng thay đổi.B. Dẫn điện tốt, cú điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ.C. Dẫn điện tốt như nhau, cú điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ.D. Dẫn điện tốt, cú điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ giống nhau.DềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠIDềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI2. Dũng điện chạy trong cuộn dõy siờu dẫn tạo thành mạch kớn, cú thể duy trỡ lõu dài khi khụng cú nguồn điện vỡ :A. Trong sợi dõy siờu dẫn khụng cú cỏc ion dương.B. Cuộn dõy siờu dẫn cú điện trở bằng khụng, năng lượng khụng bị tiờu hao.C. Trong sợi dõy siờu dẫn cỏc ờlectron đứng yờn.D. Dũng điện trong dõy siờu dẫn là dũng cỏc ion dương cú hướng.DềNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI 3. ở 200C điện trở suất của bạc là 1,62.10-8 .Biết hệ số nhiệt điện trở của bạc là 4,1.10-3 K-1. ở 330K thỡ điện trở suất của bạc là A. 3,679.10-8B. 3,812.10-8C. 1,866.10-8 D. 4,151.10-8Xin mời cỏc thày cụ giỏo và cỏc em nghỉ 120 Kính chào các thày cô giáoGiáo viên : 1200 T(K)120