Bài 13. Dòng điện trong kim loại

nbnbnbjnk
CHƯƠNG 3:
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

Bản chất dòng điện trong các môi trường: kim loại, chất điện phân, chất khí, bán dẫn.
Ứng dụng của dòng điện trong các môi trường.
Bài 13: DÒNG ĐIỆN TRONG
KIM LOẠI
I Bản chất của dòng điện trong kim loại
Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại
Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron hóa trị trở thành các iôn dương.
Electron trong nguyên tử
Proton
Nguyên tử
Các ion dương dao động nhiệt quanh các vị trí cân bằng xác định, và liên kết với nhau một cách trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại.
Mô hình mạng tinh thể đồng
Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử trở thành các electron tự do với mật độ n không đổi.
Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường .
Bản chất dòng điện trong kim loại
* Nguyên nhân gây ra điện trở : là sự “va chạm” của các electron tự do (trong quá trình chuyển động có hướng) với các ion dương nằm mất trật tự trong mạng tinh thể kim loại.
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
Khi các electron tự do va chạm với các ion dương nằm ở các nút mạng → truyền năng lượng cho ion dương → gây ra tác dụng nhiệt
* Các electron chuyển động có gia tốc dưới tác dụng của lực điện trường và thu được một năng lượng xác định (ngoài năng lượng chuyển động nhiệt hỗn loạn); năng lượng này được truyền một phần (hay hoàn toàn) cho các ion dương khi “va chạm” và biến thành năng lượng dao động của các ion quanh vị trí cân bằng, tức là biến thành nhiệt. Do đó, khi có dòng điện chạy qua, dây dẫn kim loại nóng lên.
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Nhiệt độ T1
Điện trở
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Nhiệt độ T1
Nhiệt độ T2 > T1
Điện trở
Điện trở
+
* Ứng dụng :
Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất của kim loại tăng.
ρ=ρ0[1+α(t-t0)]
Trong đó:
α : hệ số nhiệt điện trở (K-1)
ρ0 : điện trở suất của kim loại ở t0 (0C)
ρ : điện trở suất của kim loại ở t (0C)
* Hệ số nhiệt điện trở α của mỗi kim loại phụ thuộc vào:
- Nhiệt độ
- Độ sạch và chế độ gia công vật liệu đó
II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ
Bảng điện trở suất và hệ số nhiệt điện trở của một số kim loại ở 200 C
Bảng điện trở suất và hệ số nhiệt điện trở của một số kim loại ở 200 C
Tại sao trong thực tế người ta thường dùng dây đồng để làm dây dẫn điện?
- Khi nhiệt độ càng giảm, điện trở suất của kim loại cũng giảm liên tục.
Khi nhiệt độ giảm thì điện trở suất của kim loại thay đổi như thế nào?
Điện trở của một cột thủy ngân phụ thuộc vào nhiệt độ
- Khi nhiệt độ giảm xuống thấp (gần 0 K) điện trở của kim loại đột ngột giảm mạnh.
Khi nhiệt độ thấp hơn
một nhiệt độ tới hạn Tc
thì điện trở của một số kim
loại và một số chất giảm
xuống bằng 0
- Khi nhiệt độ của vật liệu giảm xuống thấp hơn một giá trị Tc nhất định,gọi là nhiệt.
*Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng điện trở suất của một số vật liệu giảm đột ngột độ tới hạn.
Thế nào là hiện tượng siêu dẫn?

Nhiệt độ tới hạn của một số chất siêu dẫn
Ứng dụng thành công lớn nhất hiện nay của chất siêu dẫn là trong lĩnh vực giao thông, cụ thể là các con tàu có thể “lướt” trên đệm từ trường. Vào tháng 12 năm 2003, tàu Yamanashi MLX01 đã được thử nghiệm với vận tốc 581km/giờ.
Nam châm siêu dẫn lớn nhất thế giới
Xét thí nghiệm sau:
Khi t1= t2
Khi t1 ≠ t2
=> Kim điện kế không lệch.
=> kim điện kế bị lệch.
- 10mV
+ 10mV
* Hai đoạn dây kim loại có bản chất khác nhau được nối kín với nhau bởi hai mối hàn được gọi là một cặp nhiệt điện.
* Hiện tượng nhiệt điện là hiện tượng xuất hiện một suất điện động trong mạch của một cặp nhiệt điện khi hai mối hàn được giữ ở hai nhiệt độ khác nhau.
* Suất điện động nhiệt điện:
T1 : nhiệt độ ở đầu có nhiệt độ cao hơn (K)
T2 : nhiệt độ ở đầu có nhiệt độ thấp hơn (K)
: hệ số nhiệt điện động (V/K)
Bảng một số cặp nhiệt điện thường dùng
IV. Hiện tượng nhiệt điện
* Ứng dụng:
- Nhiệt kế nhiệt điện
- Pin nhiệt điện
Cặp nhiệt điện ứng dụng trong nhiệt kế điện tử
CŨNG CỐ KIẾN THỨC:
Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do.
Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường.
Chuyển động nhiệt của mạng tinh thể làm cản trở chuyển động của các electron tự do làm xuất hiện điện trở kim loại và tác dụng nhiệt. Điện trở suất của kim loại ρ=ρ0[1+α(t-t0)]
Vật liệu siêu dẫn có điện trở đột ngột giảm đến 0 khi ở nhiệt độ nhỏ hơn (hoặc bằng) nhiệt độ tới hạn TC .
Cặp nhiệt điện là hai dây dẫn kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau. Khi nhiệt độ hai mối hàn khác nhau, trong mạch có suất điện động nhiệt điện ξ = αT (T1 –T2) , αT là hệ số nhiệt điện động.
* Nguyên nhân gây ra điện trở : là sự “va chạm” của các electron tự do (trong quá trình chuyển động có hướng) với các ion dương nằm mất trật tự trong mạng tinh thể kim loại.
01
Add your title
Add your words here according to your need to draw the text box size
Add your title
01
Add your title
Add your words here according to your need to draw the text box size. Please read the instructions and more work at the end of the manual template.
YOUR TITLE
01
Add your title
Add your title
Click here to add your text
Add your title
Click here to add your text
Add your title
Click here to add your text
Add your title
Click here to add your text
01
Add your title
Add your words here according to your need to draw the text box size
Add your words here according to your need to draw the text box size
Add your title
Add your title
TITLE
TITLE
TITLE
TITLE
TITLE
TITLE
01
Add your title
Add your title
Click here to add your text
Add your title
Click here to add your text
Add your title
Click here to add your text
Add your title
Click here to add your text
Add your title
Click here to add your text
KEY WORDS
KEY WORDS
KEY WORDS
KEY WORDS
KEY WORDS
01
Add your title
Add your words here according to your need to draw the text box size
Add your title
02
Add your title
Add your words here according to your need to draw the text box size
01
Add your title
32％
10％
40％
50％
01
Add your title
Add your title
Add your title
Add your title
Add your title
01
Add your title
Add your words here according to your need to draw the text box size. Please read the instructions and more work at the end of the manual template.

Add your words here according to your need to draw the text box size. Please read the instructions and more work at the end of the manual template.
01
Add your title
Add your words here according to your need to draw the text box size. Please read the instructions and more work at the end of the manual template.
YOUR TITLE
YOUR TITLE
YOUR TITLE
01
Add your title
YOUR TITLE
Add your words here according to your need to draw the text box size
YOUR TITLE
Add your words here according to your need to draw the text box size
YOUR TITLE
Add your words here according to your need to draw the text box size
YOUR TITLE
Add your words here according to your need to draw the text box size
YOUR TITLE
Add your words here according to your need to draw the text box size
YOUR TITLE
Add your words here according to your need to draw the text box size
01
Add your title
Add your words here according to your need to draw the text box size
Add your words here according to your need to draw the text box size
Add your words here according to your need to draw the text box size
Add your words here according to your need to draw the text box size
03
Add your title
Add your words here according to your need to draw the text box size
01
Add your title
A
B
C
D
01
Add your title
WHAT ?
01
Click here to add your text
02
Click here to add your text
03
Click here to add your text
04
Click here to add your text
01
Add your title
Add your words here according to your need to draw the text box size. Please read the instructions and more work at the end of the manual template.
Add your words here according to your need to draw the text box size. Please read the instructions and more work at the end of the manual template.
01
Add your title
Add your title
Add your title
Add your title
Add your title
Click here to add your text
Add your title
Click here to add your text
Add your title
Click here to add your text
01
Add your title
Add your words here according to your need to draw the text box size. Please read the instructions and more work at the end of the manual template.
Add your words here according to your need to draw the text box size. Please read the instructions and more work at the end of the manual template.
Add your words here according to your need to draw the text box size
04
Add your title
Add your words here according to your need to draw the text box size
01
Add your title
75%
60%
90%
Add your title
Click here to add your text
Add your title
Click here to add your text
Add your title
Click here to add your text
01
Add your title
Add your words here according to your need to draw the text box size
01
Add your title
2012
2014
2015
2016
2017
2013
Add your title
Add your title
Add your title
Add your title
Add your title
Add your title
01
Add your title
Sample Text
Sample Text
Sample Text
Add your words here according to your need to draw the text box size
THE PROFESSIONAL POWERPOINT TEMPLATE
THANK YOU
Click to edit the icon