Bai 13. Dong dien trong kim loai

TRƯỜNG THPT PHẠM PHÚ THỨ
TỔ: VẬT LÝ – CÔNG NGHỆ
Giáo viên: Đào Thị Gái

CHƯƠNG III:
DÒNG ĐIỆN TRONG
CÁC MÔI TRƯỜNG
Bản chất dòng điện trong các môi trường: kim loại,
chất điện phân, chân không, không khí, bán dẫn.
Ứng dụng của dòng điện trong các môi trường.

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
* Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron
hóa trị trở thành các iôn dương
Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại:

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
Mô hình mạng tinh thể đồng
Thuyết electron về
tính dẫn điện của
kim loại:

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
* Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron
hóa trị sẽ trở thành các iôn dương
- Các iôn dương dao động nhiệt quanh cácvị trí cân
bằng xác định (các nút mạng). Nhiệt độ càng cao,
dao động nhiệt càng mạnh, mạng tinh thể càng trở
nên mất trật tự.
* Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử trở
thành các electron tự do với mật độ n không
đổi.
Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại:
- Các iôn dương liên kết với nhau một cách trật tự
tạo nên mạng tinh thể kim loại.

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại:
Không có điện
trường
Có điện
trường
Chuyển động
của các
electron
Kết luận

Hỗn loạn
không ngừng
Có hướng
Có dòng điện
Không có
dòng điện

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại:
Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển
dời có hướng của các êlectron tự do dưới
tác dụng của điện trường ngoài.
Kết luận:
* Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại:
Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là do
sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại
- Dao động nhiệt của các iôn trong mạng
tinh thể
- Sự méo mạng tinh thể do biến dạng cơ học
- Có nguyên tử lạ lẫn trong kim loại

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
II. Sự phụ thuộc của
điện trở suất của

kim loại theo nhiệt độ.
- Khi nhiệt độ tăng, các electron và các iôn dương
trong mạng tinh thể kim loại chuyển động như thế
nào?
- Khi đó mạng tinh thể kim loại sẽ như thế nào?
=> Mạng tinh thể kim loại càng trở nên mất trật
tự hơn
=> Điện trở của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng
=> Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất của
kim loại tăng.

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của dòng
điện trong kim loại.
II. Sự phụ thuộc của
điện trở suất của
kim loại theo nhiệt độ.
* Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất của kim loại tăng.
ρ=ρ
0
[1+α(t-t
0
)]
α : hệ số nhiệt điện trở (K
-1
)
ρ
0
:

điện trở suất của kim loại ở t
0
(
0
C)
ρ

:

điện trở suất của kim loại ở t

(
0
C)
Trong đó:
* 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
Sự biến thiên điện trở suất
của đồng theo nhiệt độ

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của 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
Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng điện trở suất đột
ngột giảm đến 0 khi nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ
tới hạn Tc.
Sự biến thiên điện trở suất
của đồng theo nhiệt độ

Kammerlingh Onnes (1853 – 1926)
Nhà vật lý Hà Lan, giải Nôben 1913.
Sự biến thiên điện trở
của thủy ngân theo nhiệt độ
0 2 4 6 T(K)
R(Ω)
0,16
0,08

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của 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
Tên vật liệu
T

c
(K)
Nhôm
Thủy ngân
Chì
Thiếc
Kẽm
1,19
4,15
7,19
3,72
0,85
Nhiệt độ tới hạn của một số chất siêu dẫn

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của 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
T
1
T
2

T
1
= T
2
T
1
> T
2
-
+
T
1
T
2
Xét một dây dẫn kim loại:

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của 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
* Êlectron khuếch tán từ đầu nóng qua đầu lạnh
làm đầu nóng tích điện dương, đầu lạnh tích điện

âm
Tồn tại một hiệu điện thế giữa đầu nóng và
đầu lạnh của dây dẫn, khiến trong mạch có
một suất điện động gọi là suất nhiệt điện
động

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Bản chất của 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
Cặp nhiệt điện là hai dây dẫn kim loại khác
bản chất, hai đầu hàn vào nhau.
T 1 2
ξ = α (T -T )
* Suất điện động nhiệt điện:
T
1
: nhiệt độ ở đầu nóng (K)
T
α
: Hệ số nhiệt điện động (V/K)
* Ứng dụng:.

T
2
: nhiệt độ ở đầu lạnh (K)
- Nhiệt kế nhiệt điện
* Cặp nhiệt điện
- Pin nhiệt điện

Câu 1: Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ:
A. Giảm đi.
B. Không thay đổi.
D. Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ nhưng sau đó lại giảm dần.
C. Tăng lên.
Câu 2: Hạt tải điện cơ bản trong kim loại là:
B. Các iôn âm
C. Các iôn dương
D. Các nguyên tử
A. Các electron tự do chuyển động trong mạng tinh thể kim loại.