bai 13 dong dien trong kim loai

Dòng điện là gì? Trình bày các điều kiện để có dòng điện qua một vật
dẫn?

- Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng

của các hạt mang điện.
- Điều kiện có dòng điện qua vật dẫn:
+ Vật dẫn có chứa hạt tải điện
(hạt mang điện tự do)
+ Hiệu điện thế đặt vào 2 đầu vật dẫn, tạo
điện trường để hạt tải điện chuyển động
thành dòng.


Dòng điện
trong kim loại


Nguyên tử
e tự do

Ion dương


Nhiệt độ càng cao, dao động càng
mạnh, mạng tinh thể càng mất trật tự

Mô
hình
mạng
tinh

thể
đồng


Nguyên tử
mất e
Ion
dương:
dao động
xung
quanh nút
mạng

e tự do
chuyển động
hỗn loạn
thành khí e tự
do nằm trong
khối kim loại


E


 Nguyên nhân nào gây ra điện trở của kim loại?
Trong quá trình chuyển động có hướng của electron tự
do, chúng va chạm với ion dương ở nút mạng tinh thể là
nguyên nhân gây ra điện trở của KL.

E

-

-

+

+

-

+

-

+

+
+
+


- Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do.
- Mật độ e tự do trong kim loại là rất lớn nên kim loại dẫn
điện tốt.


Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của
các e tự do dưới tác dụng của điện trường

II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo
nhiệt độ

Nhiệt độ
tăng,
điện trở
suất của
kim loại
tăng


ρ = ρ0 {1 + α (t – t0)
ρ (Ω.m) là điện trở suất của
kim loại ở nhiệt độ t.

ρ0 là điện trở suất ở nhiệt độ t0
α (K-1) là hệ số nhiệt điện trở


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


III. Hiện tượng siêu dẫn

Khi nhiệt độ của kim
loại giảm thì điện trở
thay đổi như thế nào?

R(Ω )

T ≤ 4K thì R = 0 Ω

Tem
p

0,16

8K

6K

4K

0,08
2K

0K

0

2

4

6

T( K

)

Điện trở của một cột thủy ngân phụ thuộc vào nhiệt độ


- T = 4K gọi là nhiệt độ tới hạn. Ký hiệu Tc

- Khi T ≤ TC thì R = 0 Ω gọi là hiện
tượng siêu dẫn.


Nam châm siêu dẫn lớn nhất thế giới


Dây siêu dẫn
nhiệt độ cao
thế hệ 2
(2G) có
chiều rộng
4cm (công ty
American
Supercondu
ctor sản
xuất).


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.


VI. Hiện tượng nhiệt điện
E = αT (T1 – T2)

E (V) suất điện động nhiệt điện
αT (K-1) hệ số nhiệt điện trở
T1: nhiệt độ đầu nóng (0C, hoặc K)
T2: nhiệt độ đầu lạnh (0C, hoặc K)


-

Cấu tạo: Hai dây kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau thành
mạch kín.

VD: SGK/ 77

Constantan

Đồng


KIẾN THỨC CẦN NHỚ
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.
Điện trở suất của KL tăng gần đúng theo hàm bậc nhất
với nhiệt độ: ρ=ρ0[1+α(t-t0)]

Hiện tượng siêu dẫn: điện trở của KL đột ngột giảm
xuống đến 0 khi T ≤ TC (nhiệt độ tới hạn)
Cặp nhiệt điện là hai dây dẫn kim loại khác bản chất,
hai đầu hàn vào nhau thành mạch kín. Khi T1 ≠ T2 trong
mạch có suất điện động nhiệt điện ξ = αT (T1 –T2) , αT là hệ
số nhiệt điện động.


Dòng điện
trong kim loại


A) ion dương.
B) electron tự do. (e hóa trị)
C) ion âm.
D) ion dương và electron tự do.


A) Dẫn điện tốt, có ρ không thay đổi
B) Dẫn điện tốt, có ρ thay đổi theo nhiệt độ
C) Dẫn điện như nhau, có ρ thay đổi theo

nhiệt độ
D) ion dương và electron tự do.


A. 4,8.10

-3

K

-1

C. 4,3.10-3 K-1

B. 4,1.10-3 K-1
D. 4,4.10-3 K-1