Bài giảng Vật lý 11 - Dòng điện trong kim loại

B¶n chÊt cña dßng ®iÖn trong kim lo¹i( ThuyÕt ªlectr«n vÒ tÝnh dÉn ®iÖn cña kim lo¹i)ion d­¬ngElectron tù doC¸c ion d­¬ng vµ c¸c electron tån t¹i nh­ thÕ nµo trong kim lo¹i?C¸c electron tù do chuyÓn ®éng hçn lo¹n trong toµn bé khèi kim lo¹i.Ion d­¬ng dao ®éng quanh nót m¹ngKhi nhiÖt ®é t¨ng C¸c i«n d­¬ng ë nót m¹ng dao ®éng thÕ nµo ?Khi nhiÖt ®é t¨ng, dao ®éng nhiÖt cµng m¹nh, m¹ng tinh thÓ cµng trë lªn mÊt trËt tù.Không có dòng điện trong kim loạiChuyÓn ®éng tù do cña c¸c electron nµy cã t¹o ra dßng ®iÖn ®­îc kh«ng?Khi không có điện trường ngoài, các ion dương trong mạng tinh thể dao động xung quanh vị trí cân bằng, các electron tự do thì chuyển động tự do bên trong vật thể kim loại.EKhi cã ®iÖn tr­êng ®Æt vµo 2 ®Çu vËt d©n-B¶n chÊt cña dßng ®iÖn trong kim lo¹i: lµ dßng chuyÓn dêi cã h­íng cña c¸c ªlectron tù do d­íi t¸c dông cña ®iÖn tr­êng.KÕt luËn- H¹t t¶i ®iÖn trong kim lo¹i lµ c¸c ªlectron tù doDo sù mÊt trËt tù cña m¹ng tinh thÓ c¶n trë chuyÓn ®éng cã h­íng cña ªlectron tù do. Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại:--II. Sù phô thuéc cña ®iÖn trë suÊt cña kim lo¹i theo nhiÖt ®é NhiÖt ®é cµng cao c¸c ion kim lo¹i cµng dao ®éng m¹nh → ®é mÊt trËt tù cµng t¨ng lªn → cµng lµm c¶n trë chuyÓn ®éng cña c¸c electron tù do → ®iÖn trë suÊt cña kim lo¹i cµng t¨ng. ρ0 : điện trở suất ở t0ρ : điện trở suất ở t α : hệ số nhiệt điện trở (K-1)KIM LOẠIρ0 (Ω.m)α (K-1)Bạc 1,62.10-84,1.10-3Đồng1,69.10-84,3.10-3Nhôm2,75.10-84,4.10-3Sắt9,68.10-86,5.10-3Vonfam5,25.10-84,5.10-3Constantan5,21.10-80,01.10-3Điện trở suất , hệ số nhiệt điện trở của một số kim loạiSù biÕn thiªn ®iÖn trë suÊt cña ®ång theo nhiÖt ®éSù phô thuéc cña ρ theo T gÇn ®óng lµ hµm bËc nhÊtIII. §iÖn trë cña kim lo¹i ë nhiÖt ®é thÊp vµ hiÖn t­îng siªu dÉnNªu nhËn xÐt sù thay ®æi cña ®iÖn trë suÊt khi nhiÖt ®é cµng gi¶m?- Khi nhiÖt ®é gi¶m, ®iÖn trë suÊt cña kim lo¹i gi¶m liªn tôc??* Ứng dụng:- Khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ TC nào đó, điện trở của kim loại (hay hợp kim) đó giảm đột ngột đến giá trị bằng 0.Có nhiều ứng dụng trong thực tế như làm đường cáp siêu dẫn để tải điện, chế tạo nam châm điện với từ trường cực mạnhIV. HiÖn t­îng nhiÖt ®iÖn++++++++++++++++++T1T2T1 > T2+++++++++++++++++++_KÕt qu¶ cña sù khuÕch t¸n: §Çu nãng tÝch ®iÖn d­¬ng, ®Çu l¹nh tÝch ®iÖn ©m. Gi÷a 2 ®Çu nãng vµ ®Çu l¹nh cã 1 hiÖu ®iÖn thÕD©y §ångD©yconstantan-CÆp nhiÖt ®iÖn: Bé 2 d©y dÉn kh¸c nhau hµn 2 ®Çu-SuÊt nhiÖt ®iÖn ®éng: SuÊt ®iÖn ®éng t¹o nªn dßng nhiÖt ®iÖnBiểu thức của suất điện động nhiệt điện. E= T(T1 – T2)T: hệ số nhiệt điện động, phụ thuộc vào vật liệu. (V/K)T(V/K)Cặp kim loại6,5Platin – Platin pha rôđi8,6Sắt – Đồng32,4Sắt – Niken40Đồng – Constantan50,4Sắt – ConstantanBảng giá trị hệ số nhiệt điện động với một số cặp kim loại.Qun sát bảng số liệu em có nhận xét gì??T1-T2 Lµ hiÖu nhiÖt ®é ë ®Çu nãng vµ ®Çu l¹nhCaâu 1: Caâu naøo ñuùng? Khi nhieät ñoä cuûa daây kim loaïi taêng, ñieän trôû cuûa noù seõ:A. Giaûm ñi B. Khoâng thay ñoåiC. Taêng leânD. Ban ñaàu taêng theo nhieät ñoä sau ñoù giaûm daànC©u 2: Chän c©u sai :A . H¹t t¶i ®iÖn trong d©y dÉn kim lo¹i lµ electron tù doB . H¹t t¶i ®iÖn trong kim lo¹i lµ ionC . C¸c kim lo¹i dÉn ®iÖn tèt, cã ®iÖn trë suÊt thay ®æi theo nhiÖt ®é D . Dßng ®iÖn trong d©y dÉn kim lo¹i g©y ra t¸c dung nhiÖt