Dong dien trong cac moi truong

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Chöông V. KÍNH CHAØO QUYÙ THAÀY COÂ VAØ CAÙC BAÏN.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> LỊCH SỬ VỀ DÒNG ĐIỆN Từ năm 600 trước công nguyên những người Hy Lạp cổ đã biết rằng nếu cọ xát hổ phách thì nó có thể hút được những mẩu giấy. Cho đến trước năm 1672 cũng chưa có một tiến bộ nào trong việc nghiên cứu về điện. Vào năm 1672 ông Otto Fon Gerryk khi để tay bên cạnh quả cầu bằng lưu huỳnh đang quay đã nhận được sự tích điện lớn hơn. Vào năm 1729 ông Stefan Grey đã tìm ra rằng có 1 số chất, trong đó có kim loại, có thể dẫn điện. Những chất như vậy gọi là những chất dẫn điện. Ông ta cũng phát hiện ra rằng những chất khác như thuỷ tinh, lưu huỳnh, hổ phách và sáp không dẫn điện. Những chất đó được gọi là những chất cách điện..

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Bước tiến tiếp theo trong việc nghiên cứu về dòng điện là vào năm 1733 khi một người Pháp có tên là Duy Phey tìm ra vật tích điện dương và vật tích điện âm, mặc dù ông cho rằng đó là 2 loại điện khác nhau. Bedzamin Franklin là người đầu tiên thử giải thích thế nào là dòng điện. Theo ông tất cả các chất trong tự nhiên đều có chứa "chất lỏng điện". Khi 2 chất va chạm vào nhau thì một số "chất lỏng" của chất này sẽ bị lấy sang chất khác. Ngày nay chúng ta nói "chất lỏng" được cấu tạo từ những điện tử mang điện tích âm. Bộ môn khoa học nghiên cứu về điện phát triển rầm rộ từ năm 1880 khi mà Alexandro Volta đã sáng chế ra pin. Phát minh này đã mang đến cho loài người nguồn năng lượng thường xuyên và kéo theo nó tất cả những phát minh quan trọng nhất trong lĩnh vực này..

<span class='text_page_counter'>(4)</span> Doøng ñieän. i ï a o l KKiim a o m l ïi. CChhaaátátbbaaùnùnddaaãnãn. CChhaaânânkkhhooâng âng. trong. CChhaaát kh át khíí. n â A H P n ä e ân i A ñ H t á P a CChhaát ñieän.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Vật baùn dẫn transidos. Mạch đñiện tử.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> Bộ lọc vi sinh chaân khoâng. Maùy coâ ñaëc chaân khoâng. Ống chân không 3 cực là thiết bị dùng để khuếch đại tín hiệu còn gọi là đèn điện tử.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> Bạch kim. Manganin. Bạc. Nhoâm. Đồng. Sắt.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> Baøi 27:.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> OÂN LAÏI BAØI CUÕ 1.Doøng ñieän laø gì? 2.Dòng điện trong kim loại là gì ? + Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng cuûa caùc haït mang ñieän tích. + Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do..

<span class='text_page_counter'>(10)</span> NOÄI DUNG BAØI I.TÍNH CHẤT ĐIỆN CHUNG CỦA KIM LOẠI II. THUYEÁT ELECTRON VEÀ TÍNH DẪN ĐIỆN CỦA KIM LOẠI III. GIAÛI THÍCH TÍNH CHAÁT ÑIEÄN CUÛA KIM LOẠI BẰNG THUYẾT ELECTRON TỰ DO.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> Moät soá caâu hoûi. Kim loại. o(Ω.m).  (K-1). I. TÍNH CHAÁT ÑIEÄN CHUNG CUÛ A KIM LOẠ -8 -3 I Baïc 1,26.10 4,1.10 Baïch kim. • Những chất nào ở bảng bên là kim loại ?. 10,6.10-8 Đồng 1,69.10-8 Manganin 48,2.10-8 Nhoâm 2,75.10-8 Saét 9,68.10-8 Voânfam 5,5.10-8. 3,9.10-3 4,3.10-3 2.10-3 4,4.10-3 6,5.10-3 4,5.10-3. 0: điện trở suất ở t0(0C). (thường là 200C)  :hệ số nhiệt điện trở..

<span class='text_page_counter'>(12)</span> Moät soá caâu hoûi • Độ lớn điện trở suất của Kim loại o(Ω.m)  (K-1) kim loại nằm trong miền nào Baïc 1,26.10-8 4,1.10-3 vaø coù gioáng nhau khoâng ? Baïch kim 10,6.10-8 3,9.10-3 Taïi sao? Đồng. • Hệ số nhiệt điện trở của laø gì vaø noù coù ñaëc ñieåm gì đối với kim loại? • Manganin là hợp kim nhöng neáu xeùt tính chaát ñieän thì coù theå xem noù nhö kim loại không ? Tại sao?. 1,69.10-8 Manganin 48,2.10-8 Nhoâm 2,75.10-8 Saét 9,68.10-8 Voânfam 5,5.10-8. 4,3.10-3 2.10-3 4,4.10-3 6,5.10-3 4,5.10-3. 0: điện trở suất ở t0(0C). (thường là 200C)  :hệ số nhiệt điện trở..

<span class='text_page_counter'>(13)</span> • Độ lớn điện trở suất của kim loại nằm trong miền nào và có gioáng nhau khoâng ? Taïi sao?. Độ lớn điện trở suất của kim loại nằm trong miền: 10-8 0  10-7 (Ω.m) Các kim loại khác nhau có cấu trúc mạng tinh thể khác nhau và mật độ electron tự do khác nhau. Do đó, tác dụng ngăn cản chuyển động có hướng của các electron tự do trong mỗi kim loại cũng khác nhau. Đó là lí do khiến cho điện trở suất của các kim loại khác nhau thì khác nhau..

<span class='text_page_counter'>(14)</span> • Hệ số nhiệt điện trở của là gì và nó có đặc điểm gì đối với kim loại? Hệ số nhiệt điện trở đặc trưng cho sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ. Hệ số nhiệt điện trở của kim loại luôn dương . • Manganin là hợp kim nhưng nếu xét tính chất điện thì có thể xem nó như kim loại không ? Tại sao? Manganin là hợp kim đặc biệt có hệ số nhiệt điện trở rất nhỏ. Hợp kim này được dùng để chế tạo các cuộn dây điện trở chuẩn mà trị số điện trở hầu như không thay đổi trong quá trình sử dụng. Do đó, xét tính chất điện thì ta có thể xem nó là kim loại vì nó dẫn điện tốt ngay cả khi nhiệt độ taêng..

<span class='text_page_counter'>(15)</span> Độ lớn điện trở suất của kim loại nằm trong miền: 10-8 0  10-7 (Ω.m) Hệ số nhiệt điện trở của kim loại luôn dương . Xeùt tính chaát ñieän thì ta coù theå xem Manganin laø kim loại vì nó dẫn điện tốt ngay cả khi nhiệt độ taêng.. Nhaän xeùt: Kim loại là chất dẫn điện tốt.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> + Trong kim loại có những hạt nào mang điện, tại sao laïi noùi electron laø haït taûi ñieän? +Trong nguyên tử kim loại có hai loại hạt mang điện laø : caùc haït ion vaø caùc haït electron. + Taïi sao coù teå keát luaän caùc electron daãn ñieän laø caùc electron tự do? +Coù theå keát luaän caùc electron daãn ñieän trong kim loại là các electron tự do vì chỉ có các electron tự do mới có thể di chuyển và mang theo điện tích .. Nhận xét :Hạt tải điện trong kim loại là haït electron.

<span class='text_page_counter'>(17)</span> Thí nghieäm kieåm tra doøng ñieän chaïy trong daây kim loại có tuân theo định luật Ohm hay không ?. _. RV. A. V. +. K. R.

<span class='text_page_counter'>(18)</span> _. Khi nhiệt độ của điện trở R không đổi thì U = RI.Đồ thị có daïng nhö hình veõ:. RV. A. V. +. K. R. I. Doøng ñieän I tuaân theo ñònh luaät Ohm 0. U.

<span class='text_page_counter'>(19)</span> _. Khi nhiệt độ của điện trở R tăng thì đồ thị có dạng như hình veõ:. RV. A. V. +. K. R. I. 0. U. Như vậy điện trở của kim loại tăng theo nhiệt độ..

<span class='text_page_counter'>(20)</span> Keát quaû thí nghieäm:. R R0 1   (t  t0 ) Ta coù:. l R  s Neân:.  0 [1   (t  t0 )].

<span class='text_page_counter'>(21)</span> Nhaän xeùt: Thí nghiệm chứng tỏ điện trở suất  của kim loại phụ thuộc nhiệt độ theo hàm bậc nhất:.  0 [1   (t  t0 )] Ngoài ra hệ số nhiệt điện trở  còn phụ thuộc vào độ sạch và chế độ gia công vật liệu..

<span class='text_page_counter'>(22)</span> I. TÍNH CHẤT ĐIỆN CHUNG CỦA KIM LOẠI 1.Hạt tải điện trong kim loại là electron. 2.Khi nhiệt độ không đổi, dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ohm. 3.Kim loại là chất dẫn điện tốt. 4.Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ ..

<span class='text_page_counter'>(23)</span> II. Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại 1. Noäi dung cuûa thuyeát electron veà tính daãn ñieän của kim loại a/* Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron hoá trị trở thaønh caùc ion döông. * Các ion dương liên kết với nhau một cách tuần hoàn, trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại * Điểm mất trật tự của mạng tinh thể là điểm mà tính tuần hoàn và trật tự bị vi phạm..

<span class='text_page_counter'>(24)</span> b/* Các electron hoá trị(electron) sau khi tách ra khỏi nguyên tử sẽ chuyển động hỗn loạn trong tinh thể. * Vận tốc u ≈ 106m/s và ít phụ thuộc vào nhiệt độ. * Chuyển động này không sinh ra dòng điện..

<span class='text_page_counter'>(25)</span> c/* Chuyển động của electron bị lệch hướng khi đến gần các chỗ mất trật tự cuûa maïng tinh theå. Ta noùi electron va chạm vào các chỗ mất trật tự của mạng tinh theå. * Giữa hai lần va chạm liên tiếp, electron bay tự do. Thời gian bay tự do trung bình và quãng đường bay tự do trung bình  của chúng phụ thuộc vào mức độ mất trật tự của mạng tinh thể.. . +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +. +.

<span class='text_page_counter'>(26)</span>  d/Dưới tác dụng của điện trường E màta đặt vào kim loại, các electron đều chịu lực tác  dụng F  eE của lực tónh ñieän neân coù gia toác  eE. a . m. * Sau thời gian bay tự do trung bình  mọi electron đều nhận thêm vận tốc ngược chiều điện trường:.   eE vtr  m. vtr :goïi laø vaän toác troâi t càng dài thì vtr càng lớn nghĩa là electron càng linh động..

<span class='text_page_counter'>(27)</span> * Chuyển động trôi của electron tạo ra dòng điện, song vtr << u neân vaän toác toång coäng cuûa electron xem nhö vaãn laø u..

<span class='text_page_counter'>(28)</span> e//* Hệ số tỉ lệ giữa độ lớn của vận tốc trôi vtr với cường độ điện trường E gọi là độ linh động µn của electron:. e n  m. Độ linh động của hạt tải điện là một đại lượng vật lí có giá trị bằng vận tốc trôi của hạt tải điện khi điện trường bằng 1V/m. ñôn vò cuûa noù laø m2/V.s. g//* Mỗi khi va chạm electron truyền năng lượng mà nó nhận từ điện trường trong quãng đường bay tự do cho mạng tinh thể dưới daïng nhieät..

<span class='text_page_counter'>(29)</span> II. Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại 2. Biểu thức của điện dẫn suất  của kim loại. 1   enn   :điện trở suất e :ñieän tích nguyeân toá n :mật độ êlectrôn  :ñieän daãn suaát n :độ linh động.

<span class='text_page_counter'>(30)</span> CAÙC ÑÔN VÒ σ : (Ω.m) -1 hay simen e = 1,6.10 -19 C n : mật độ electron(electron/m3). µn : độ linh động (m2/V.s)..

<span class='text_page_counter'>(31)</span> III.Giải thích tính chất ñiện của kim loại bằng thuyết electron tự do. 1. Mật độ hạt tải điện trong kim loại n rất lớn, vào cỡ mật độ nguyên tử kim lọai (1028/m3) vì thế kim loại dẫn điện rất tốt.. 2. Khi nhiệt độ không đổi, đọâ mất trật tự của tinh thể kim loại không đổi. Vận tốc của chuển động nhiệt hỗn loạn của electron rất lớn so với vận tốc trôi nên không phụ thuộc cường độ điện trường E. kết quả là độ linh động µn không đổi, tức là R =  hằng số và không phụ thuộc cường độ điện trường. Vì vậy, dòng điện trong kim loại tuân theo định luaät Ohm..

<span class='text_page_counter'>(32)</span> 4. Khi nhiệt độ rất thấp, xấp xỉ độ không tuyệt đối, nếu kim loại tinh khiết các ion sắp xếp rất trật tự. Hạt tải điện rất ít bị va chạm nên  rất lớn, điện trở suất của kim loại trở nên rất nhoû. 3. Khi nhiệt độ tăng độ mất trật tự của tinh thể tăng kéo theo  giảm, do đó độ linh động giảm. Kết quả là điện trở của kim loại tăng theo nhiệt độ..

<span class='text_page_counter'>(33)</span> CAÙM ÔN QUYÙ THAÀY COÂ VAØ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý THEO DÕI.

<span class='text_page_counter'>(34)</span>