Bài 17. Dòng điện trong kim loại
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.12 MB, 19 trang )
CHƯƠNG III
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC
MÔI TRƯỜNG
Bản chất dòng điện trong các môi trường: kim loại,
chất điện phân, chất khí, chân không, bán dẫn.
Ứng dụng của dòng điện trong các môi trường.
1. CÁC TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA KIM LOẠI
2. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
3. GIẢI THÍCH TÍNH CHẤT ĐIỆN CỦA KIM LOẠI
Baøi 17
1. Các tính chất điện của
kim loại
l
R=ρ
S
- Điện trở của kim loại R(Ω)
- Chiều dài l (m)
- Tiết diện S (m2)
- Điện trở suất ρ (Ω.m)
- Kim loại là chất dẫn điện tốt
Điện trở suất ρ nhỏ điện trở R nhỏ
Điện dẫn xuất σ = 1/ρ rất lớn
Kim loại
ρo (Ω.m)
Bạc
1,62.10-8
Đồng
Nhôm
Sắt
Vônfam
Constantan
1,69.10-8
2,75.10-8
9,68.10-8
5,25.10-8
5,21.10-8
Điện trở suất của một số kim loại tiêu biểu
Baøi 17
1. Các tính chất điện của
kim loại
I
O
U
Đặc tuyến vôn -ampe
- Dòng điện trong kim loại tuân theo định
luật Ôm (khi nhiệt độ không đổi)
I = U/R
- Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt
độ: ρ=ρo[1+α(t-to)]
R=Ro [1+α( t –to)]
Kim loại
ρo (Ω.m) α (K-1 )
Bạc
1,62.10-8
4,1.10-3
Đồng
Nhôm
Sắt
Vônfam
Constantan
1,69.10-8
2,75.10-8
9,68.10-8
5,25.10-8
5,21.10-8
4,3.10-3
4,4.10-3
6,5.10-3
4,5.10-3
0,01.10-3
Điện trở suất và hệ số nhiệt điện trở của một số kim loại
Baøi 17
1. Các tính chất điện của
kim loại
- Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây
ra tác dụng nhiệt.
Baøi 17
1. Các tính chất điện của
kim loại
l
R=ρ
S
- Kim loại là chất dẫn điện tốt
Điện trở suất ρ nhỏ điện trở R nhỏ
Điện dẫn xuất σ = 1/ρ rất lớn
I
O
U
- Dòng điện trong kim loại tuân theo định
luật Ôm (khi nhiệt độ không đổi)
I = U/R
- Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt
độ: ρ=ρo[1+α(t-to)]
R=Ro [1+α( t –to)]
- Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây
ra tác dụng nhiệt.
Baøi 17
2. Bản chất dòng điện
trong kim loại
Baøi 17
2. Bản chất dòng điện
trong kim loại
Nguyên tử
Hạt nhân
Ion dương
Electron tự do
Electron
Baøi 17
2. Bản chất dòng điện
trong kim loại
+
+
- +
-
+
-
+
-
+
+
+
+ -
+
+
-
-
+
+
-
-
-
+
+
-
-
+
Cấu trúc tinh thể ở kim loại
+
+
Mô hình mạng tinh thể đồng
Baøi 17
2. Bản chất dòng điện
trong kim loại
+
+
- +
-
+
-
+
-
+
+
+
+ -
+
+
-
-
+
+
-
-
-
+
+
-
-
+
Cấu trúc tinh thể ở kim loại
+
+
Mô hình mạng tinh thể đồng
Baøi 17
2. Bản chất dòng điện
trong kim loại
Khi chưa có điện trường
Khi có điện trường
Bản chất dòng điện
trong kim loại
E
Baøi 17
2. Bản chất dòng điện
trong kim loại
Dòng điện trong kim loại là dòng dịch
chuyển có hướng của các êlectron tự do
ngược chiều điện trường.
E
Có
Có đi
điệ
ệnn tr
trườ
ường
ng ngoài
ngoài Có
Có các
các hhạ
ạtt mang
mang đi
điệ
ệnn ttự
ự do
do
Baøi 17
3. Giải thích tính chất điện
của kim loại
Hoạt động nhóm
Nhóm 1: Tại sao kim loại dẫn điện tốt ?
Nhóm 2: Nguyên nhân cơ bản gây ra điện trở
của kim loại là gì ?
Nhóm 3: Vì sao dòng điện chạy qua dây dẫn kim
loại gây ra tác dụng nhiệt ?
E
Nhóm 4: Vì sao điện trở suất của kim loại tăng
theo nhiệt độ ?
CỦNG CỐ BÀI
Câu hỏi 1: Câu nào sai ?
A. Hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do.
B. Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm nếu nhiệt độ trong kim loại
không đổi.
C. Hạt tải điện trong kim loại là ion.
D. Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt.
Câu hỏi 2: Câu nào đúng? Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ
A. giảm đi. B. tăng lên.
C. không thay đổi.
D.ban đầu tăng lên theo nhiệt độ, nhưng sau đó lại giảm dần.
Câu hỏi 3: Điện trở suất của kim loại thay đổi như thế nào khi nhiệt độ tăng?
A. Tăng nhanh theo hàm bậc hai.
B. Giảm nhanh theo hàm bậc hai.
C. Giảm theo hàm bậc nhất. D. Tăng theo hàm bậc nhất.
Câu hỏi 4: Câu nào sai ?
A. Kim loại dẫn điện tốt.
B. Điện trở suất của kim loại khá lớn, vào cỡ 107 108
C. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất của kim loại tăng theo hàm bậc nhất.
D. Khi nhiệt độ không đổi, dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm.
CỦNG CỐ BÀI
Bài tập: Một sợi dây constantan và một dây đồng, cùng
có điện trở 50Ω ở 30oC. Điện trở của hai dây đó ở
100oC là bao nhiêu? Nhật xét kết quả tìm được?
Áp dụng: R = Ro[1+α( t –to)]
Tính đúng: Dây đồng:
R = 65,05 Ω
Dây constantan: R = 50,035 Ω
* Nhận xét: constantan có hệ số nhiệt điện trở rất nhỏ,
điện trở gần như không thay đổi khi nhiệt độ tăng.
Nguyên tử đồng mất e hóa trị trở thành ion dương
Back
E
Back
Nhiệt độ T2 > T1
E
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Điện trở
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Điện trở
+
E
Nhiệt độ T1
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Back
