bai 13 Dong dien trong kim loai

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Lớp: 11B.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Chương III: DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG • Dßng điện trong kim loại. • Dßng điện trong chÊt điện ph©n • Dßng điện trong chÊt khÝ. • Dßng điện trong ch©n kh«ng. • Dßng điện trong chÊt b¸n dÉn..

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Bài 13: DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI. Nội dung chính: I. Bản chất 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.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> Bài 13: DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. Bản chất dòng điện trong kim loại Nhóm 1 Mạng tinh thể là gì? Nhóm 2 Bên trong mạng tinh thể có các electron tự do được hình thành như thế nào? Nhóm 3 Khi nhiệt độ càng cao, ở các ion nút mạng dao động như thế nào? Nhóm 4: Khi không có điện trường ngoài, các electron tự do chuyển động như thế nào? Nhóm 5 Khi có điện trường ngoài, các electron tự do chuyển động như thế nào?.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Mô hình mạng tinh thể đồng ở nhiệt độ thường. Mô hình mạng tinh thể đồng ở nhiệt độ cao.  E. Khi không có điện trường ngoài. Khi có điện trường ngoài.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> Mạng tinh thể. Sự hình thành electron tự do. Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron hóa trị trở thành các ion dương Các ion dương liên kết với nhau một cách có trật tự trong không gian Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử, trở thành các electron tự do với mật độ n không đổi Ở nhiệt độ bình thường Ở nhiệt độ cao. Ion dương ở các nút mạng. Dao động yếu E=0. Chuyển động của electron tự do. Kết luận. Hỗn loạn I=0. Dao động mạnh E≠0 Có hướng I≠0.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> Bản chất dòng điện trong kim loại là gì?. 2. Kết luận: Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của electron tự do dưới  tác dụng của E điện trường.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> Tại sao kim loại là vật dẫn điện tốt? Mật độ của electron tự do rất cao. Chất. t00C ≈ 200C ρ0(Ω.m). α(K-1). Bạc Bạch kim Đồng Nhôm Sắt. 1,62.10-8 10,6.10-8 1,69.10-8 2,75.10-8 9,68.10-8. 4,1.10-3 3,9.10-3 4,3.10-3 4,4.10-3 6,5.10-3. Silic Vonfam. 0,25.104 5,25.10-8. -70.10-3 4,5.10-3.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> Những nguyên nhân nào gây ra điện trở của kim loại ?. 3. Nguyên nhân: + Do chuyển động nhiệt + Sự méo mạng tinh thể do biến dạng cơ Đường + Do các nguyên tử lạ lẫn trongleäch maïng kim loại 1: khuyết nguyên tử; 2: chèn nguyên tử 3,4,5 :tạp chất. Khi nhiệt độ cao.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ Quan sát thí nghiệm. Khi nhiệt độ tăng, cường độ dòng điện trong mạch giảm, điều đó chứng tỏ gì?. Nhiệt độ tăng  R của kim loại tăng  ρ tăng(R tỉ lệ với ρ).

<span class='text_page_counter'>(11)</span> II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ Từ thực nghiệm:.  (10-8m) 12.   0  1    t  t0  . 10.  = 0[1 + (t – t0)]. 8 6. ρ0: điện trở suất ở t00C (thường t00C=200C) α: hệ số nhiệt điện trở (K-1). 4 2 O. 400. 800. 1200 T (K). ρ: điện trở suất ở t0C. Sự biến thiên điện trở suất của đồng theo nhiệt độ.

<span class='text_page_counter'>(12)</span> Hệ số nhiệt điện trở của mỗi kim loại Hệ phụ số nhiệt điện phụ yếu tố nào? thuộc vàotrở những thuộc vào: Chất + Nhiệt độ ρ0(Ω.m) α(K-1) + Độ sạch của vật liệu 1,62.10 4,1.10 + Chế độ gia công của Bạc Bạch kim 10,6.10 3,9.10 vật liệu Đồng 1,69.10 4,3.10 C1: vì sao người ta chọn dây bạch kim để làm nhiệt kế điện trở dùng trong công nghiệp?. Nhôm Sắt Silic Vonfam. Điện trở suất tương đối lớn, nhiệt nóng chảy cao, không bị oxy hóa.. -8. -3. -8. -3. -8. -3. 2,75.10-8 9,68.10-8 0,25.104 5,25.10-8. 4,4.10-3 6,5.10-3 -70.10-3 4,5.10-3.

<span class='text_page_counter'>(13)</span> III. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn Vật liệu siêu dẫn là gì? R(). * Vật liệu siêu dẫn có điện trở đột ngột giảm bằng 0 khi nhiệt độ T ≤Tc. Tc: nhiệt độ tới hạn Tên vật liệu Nhôm Thủy ngân Chì Thiếc Kẽm. 0,16. 0,08. Tc(K) 1,19 4,15 7,19 3,72 0,85. 0. 2. 4. 6. T(K). Sự biến thiên điện trở của thủy ngân theo nhiệt độ.

<span class='text_page_counter'>(14)</span> * Ứng dụng: Chuyển tải điện năng, đoàn tàu chạy trên đệm từ, tạo ra máy gia tốc mạnh, cái ngắt mạch điện từ trong máy tính điện tử siêu tốc, . . .. Ứng dụng vật liệu siêu dẫn để làm gì?. Tàu đệm từ.

<span class='text_page_counter'>(15)</span> IV. Hiện tượng nhiệt điện Xét một dây dẫn kim loại *Khi Electron khuếch tán từ đầu nóng quanhau, đầu lạnh làm nhiệt độ hai đầu dây dẫn khác đầu nóng có tíchhiện điệntượng dương,gì? đầu lạnh tích điện âm electron T1=T2. T1>T2. T1. T2. T1. T2. +. -.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> IV. Hiện tượng nhiệt điện 1. Thí nghiệm. Từ thí nghiệm, em có nhận * Kết luận: Xuất hiện suất xét gì? điện động nhiệt điện. 2. Biểu thức:   T  T1  T2  Mô hình thí • ξ: Suất điện động nhiệt điện (V) nghiệm • T1-T2: hiệu nhiệt độ ở đầu nóng và đầu lạnh (K-1) • αT: hệ số nhiệt điện động phụ thuộc bản chất của hai loại vật liệu (V.K-1). 3.Ứng dụng: - Nhiệt kế nhiệt điện - Pin nhiệt điện.

<span class='text_page_counter'>(17)</span> Cặp nhiệt điện được dùng trong nhiệt kế điện tử đo được nhiệt độ cao với độ chính xác lớn.

<span class='text_page_counter'>(18)</span> Củng cố: Phiếu học tập số 1. (1) tự do electron + Hạt mang điện trong kim loại là: …...................... + Khi không có điện trường ngoài electron tự do chuyển (2) không ngừng loạn động: Hỗn …………………………. + Khi có điện trường ngoài electron tự do chuyển động : Có hướng tạo (3) thành dòng …………………………………… + Mật độ của các electron tự do cao nên: Kim loại là chất (4) dẫn điện tốt ………………………………………… Vậy: Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời (5) electron tự do dưới tác dụng của có hướng của các ………….……..……………………….. điện trường ngoài.

<span class='text_page_counter'>(19)</span> Phiếu học tập số 2 * Khi nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt của các ion dương càng(1) mạnh trong mạng tinh thể: ………….. *Chuyển động nhiệt của mạng tinh thể cản trở chuyển (2)tự do các electron động của ………………………..làm cho điện trở nhiệt (3)độ phụ thuộc vào………….. Khi gần đến 0 K, điện trở của kim loại rất nhỏ. * Vật liệu siêu dẫn có điện trở: (4) 0 khi nhiệt độ T ≤Tc đột ngột giảm bằng …………………………………………………………………… * Vậy cặp nhiệt điện là 2 dây kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau. Khi nhiệt độ 2 mối hàn T 1, T2 khác nhau. (5) điện động nhiệt điện. Xuất hiện suất thì:……………………………………………….

<span class='text_page_counter'>(20)</span> Bài 1: Một dây vonfram ở 200C có điện trở suất ρ0 = 5,25.10-8 Ωm. Tính điện trở suất ρ của dây dẫn này ở 10000C? Cho biết α = 4,5.10-3 K-1 Giải: Ta có:.  0  1    t  t0   = 5,25.10-8 (1 + 4,5.10-3(1000 - 20)) = 28,4.10-8 Ωm.

<span class='text_page_counter'>(21)</span> Bài 2: Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số αT= 65µV/K được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 2320C. Tính suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện? Giải: Ta có:.  T  T1  T2  = 65(232-20) = 13,78.10-3 V =13,78mV.

<span class='text_page_counter'>(22)</span> Khi bật công tắc đèn, ta thấy đèn sáng ngay lập tức. Có phải là do các electron chuyển động từ nguồn điện tới đèn với vận tốc rất lớn không?. Mô hình sợi dây kim loại và các electron tự do bên trong  E.

<span class='text_page_counter'>(23)</span>

<span class='text_page_counter'>(24)</span>