BÀI 17 : DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI

(1)

BÀI 17 : DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI

HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN

HIỆN TƯỢNG SIÊU ĐẪN

(2)

1.Các tính chất điện của kim loại

Kim lo i là chất dấn đi n tốt ạ ệ Đ l n c a đi n tr suất ρ c a ộ ớ ủ ệ ở ủ

các kim lo i rất nhạ ỏ

Dòng đi n ch y qua dấy dấn ệ ạ kim lo i ch gấy ra tác d ng ạ ỉ ụ

nhi tệ

Dòng đi n trong kim lo i tuấn ệ ạ theo đ nh lu t Ôm, nếu nhi t ị ậ ệ

đ kim lo i không đ iộ ạ ổ

Đi n tr suất c a kim lo i tăng ệ ở ủ ạ theo nhi u đ :ệ ộ

ρ = ρ₀[1 + α(t – t₀)]

(3)

ρ = ρ 0 [1 + α(t – t 0 )]

ρ

₀

: Đi n tr suất t ệ ở ở

₀

α : H số đi n tr ệ ệ ở

(4)

R = ρl S

Đi n tr suất ệ ở

l : chiế&u dài dấy dấn

S: Tiết di n dấy dấn ệ

(5)

2.

Electron tự do trong kim loại

Các kim lo i th răn có cấu trúc ạ ở ể tinh th . ể

Trong kim lo i, các nguyến t b ạ ử ị mất ếlectron hóa tr tr thành các ị ở ion dương

Các ion dương sắp xếp m t cách ộ tuấ(n hoàn, tr t tậ ự t o nến m ng ạ ạ tinh th kim lo i.ể ạ

(6)

2.

Electron tự do trong kim loại

- Các ếlectron hóa tr tách kh i ị ỏ nguyến t thì chuy n đ ng hôn lo n ử ể ộ ạ trong m ng tinh th t o thành ạ ể ạ khí ếlectron t doự

- Các kim lo i khác nhau có m t đ ạ ậ ộ ếlectron khác nhau

- Khi không có tác d ng c a đi n ụ ủ ệ trường ngoài, chuy n đ ng hôn lo n ể ộ ạ c a các ếlectron t do không t o ra ủ ự ạ dòng đi n trong kim lo i ệ ạ

(7)

2.

Giải thích tính chất của kim loại

a.B n chất dòng đi n trong kim lo iả ệ ạ

Ban đấ&u : Cấu trúc m ng tinh th kim lo i gô&m các ion dạ ể ạ ương dao đ ng t i nút m ng , các electrong ộ ạ ạ chuy n đ ng hôn lo n theo m i hể ộ ạ ọ ướng khác nhau

(8)

Đ t vào hai đấ&u v t dấn kim lo i ặ ậ ạ m t hi u đi n thế, các electron ộ ệ ệ ch u tác d ng l c đi n trị ụ ự ệ ường

các electron t do chuy n đ ng ự ể ộ có hướng, ngược chiế&u

đi n trệ ường

2.

Giải thích tính chất của kim loại

(9)

Do đó, có s d ch chuy n có ự ị ể hướng c a các h t t i đi n hay ủ ạ ả ệ có dòng đi n ch y trong kim ệ ạ lo iạ

=> dòng đi n trong kim lo i là ệ ạ dòng d ch chuy n có hị ể ướng c a ủ các ếlectron t do ngự ược chiế&u đi n trệ ường.

2.

(10)

M t đ h t t i đi n (ếlectron ậ ộ ạ ả ệ t do) trong kim lo i rất l n ự ạ ớ kho ng 10ả ²⁸/m³, vì thế kim lo i ạ dấn đi n tốt.ệ

2.

(11)

Nguyến nhấn gấy ra đi n tr ? ệ ở

S mất tr t t c a m ng tinh th kim lo i đã c n tr ự ậ ự ủ ạ ể ạ ả ở chuyến đ ng có hộ ướng c a các ếlectron t do, làm cho ủ ự chuy n đ ng c a ếlectron b l ch hể ộ ủ ị ệ ướng. Đó là nguyến nhấn c b n gấy ra đi n tr c a kim lo iơ ả ệ ở ủ ạ

(12)

(13)

Đi n tr c a kim lo i se nh thế nào nếu ệ ở ủ ạ ư ta tăng nhi t đ lến ? Gi i thích điế&u đó ệ ộ ả

Nhi t đ c a kim lo i càng cao ệ ộ ủ ạ  các ion kim lo i càng ạ dao đ ng m nh (biến đ dao đ ng càng l n) ộ ạ ộ ộ ớ đ mất ộ tr t t c a m ng tinh th kim lo i càng tăng ậ ự ủ ạ ể ạ làm tăng s c n tr chuy n đ ng c a ếlectron t do ự ả ở ể ộ ủ ự đi n tr ệ ở suất c a kim lo i tăng.ủ ạ

(14)

(15)

T i sao khi có dòng đi n ch y qua ạ ệ ạ trong kim lo i thì khim lo i nóng lến ? ạ ạ

Các ếlectron t do chuy n đ ng có gia tôc do tác ự ể ộ d ng c a l c đi n trụ ủ ự ệ ường và thu được m t năng ộ lượng xác đ nh.Năng lị ượng c a chuy n đ ng c a các ủ ể ộ ủ ếlectron t do đự ược truyế&n cho m ng tinh th kim ạ ể lo i khi “va ch m”, làm tăng n i năng c a kim lo iạ ạ ộ ủ ạ

=> Kim lo i nóng lếnạ

(16)

HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN

(17)

CẶP NHIỆT ĐIỆN. DÒNG NHIỆT ĐIỆN

WWW.YOURSITE.COM

a)

Dấy constantan

Dấy đô&ng

(18)

NHẬN XÉT

Có dòng đi n ch y gi a dấy đô&ng và ệ ạ ữ dấy constantan  dòng nhi t đi n ệ ệ

Suất đi n đ ng t o nến dòng nhi t đi n ệ ộ ạ ệ ệ trong m ch ạ  suất đi n đ ng nhi t đi n. ệ ộ ệ ệ

D ng c đó là c p nhi t đi n. ụ ụ ặ ệ ệ

Hi n t ệ ượ ng t o thành suất đi n đ ng nhi t ạ ệ ộ ệ

đi n trong m t m ch kín gô&m hai v t dấn ệ ộ ạ ậ

khác nhau khi gi hai môi hàn hai nhi t ữ ở ệ

đ khác nhau g i là hi n t ộ ọ ệ ượ ng nhi t đi n. ệ ệ

(19)

CÔNG THỨC CỦA SUẤT ĐIỆN ĐỘNG NHIỆT ĐIỆN

b)

Trong đó: α

_T

là h sô nhi t đi n đ ng (μV/K) ệ ệ ệ ộ

(20)

ỨNG DỤNG CỦA CẶP NHIỆT ĐIỆN

C)

Nhi t kế nhi t đi n ệ ệ ệ

Pin nhi t đi n ệ ệ

(21)

Nhi t kế nhi t đi n ệ ệ ệ là c p nhi t đi n có ặ ệ ệ th dung đ đo ể ể

nhi t đ rất ệ ộ

cao/rất thấp

(22)

Pin nhi t đi n ệ ệ

t o thành t vi c ạ ừ ệ

ghép nhiế&u c p ặ

nhi t đi n. ệ ệ

(23)

HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN

(24)

THÍ NGHIỆM CỦA

KA-MÉC-LIN ON-NÉT

(25)

NHẬN XÉT

Khi nhi t đ h xuông d ệ ộ ạ ướ i nhi t đ T ệ ộ

_c

nào đó, đi n tr c a kim lo i (hay h p ệ ở ủ ạ ợ kim) đó gi m đ t ng t đến giá tr bă&ng ả ộ ộ ị không.

Đấy g i là Hi n t ọ ệ ượ ng siếu dấn

 Kim lo i/h p kim có tính siếu dấn. ạ ợ

(26)

ỨNG DỤNG CỦA HIỆN

TƯỢNG SIÊU DẪN

(27)

TÀU CHẠY TRÊN

ĐỆM TỪ

(28)

SIÊU MÁY TÍNH

(29)

NAM CHÂM ĐIỆN CÓ

CUỘN DÂY BẰNG VẬT

LIỆU SIÊU DẪN

(30)

MÁY ĐO ĐIỆN

TRƯỜNG

(31)

ĐIỆN TRỞ CỦA KIM LOẠI PHỤ THUỘC VÀO NHIỆT ĐỘ NHƯ THẾ NÀO:

Tăng khi nhi t đ gi m ệ ộ ả Tăng khi nhi t đ tăng ệ ộ Không đ i theo nhi t đ ổ ệ ộ

Tăng hay gi m ph thu c vào b n chất ả ụ ộ ả

kim lo i ạ

(32)

DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI LÀ DÒNG DỊCH CHUYỂN CÓ HƯỚNG

CỦA:

các ion ấm, electron t do ng ự ượ c chiế&u đi n ệ tr ườ ng

các electron t do ng ự ượ c chiế&u đi n tr ệ ườ ng các ion, electron trong đi n tr ệ ườ ng

các electron,lô trông theo chiế&u đi n ệ

tr ườ ng

(33)

HAI DÂY ĐỒNG HÌNH TRỤ CÙNG TIẾT DIỆN VÀ Ở CÙNG NHIỆT ĐỘ. DÂY A DÀI GẤP ĐÔI DÂY B. ĐIỆN TRỞ CỦA CHÚNG

LIÊN HỆ VỚI NHAU NHƯ THẾ NÀO

R

_A

= R

_B

/4 R

_A

= 2R

_B

R

_A

= R

_B

/2

R

_A

= 4R

_B

(34)

Ta có R A S A / l A = R B S B / l B <=>R A / l A = R B / l B

<=> R A =R B . l A / l B =2R B

(35)

MỘT SỢI DÂY ĐỒNG CÓ ĐIỆN TRỞ 37Ω Ở 50

⁰

C. ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY ĐÓ Ở T

⁰

C LÀ

43Ω. BIẾT Α = 0,004K

^-1

. NHIỆT ĐỘ T

⁰

C CÓ GIÁ TRỊ:

75

⁰

C 100

⁰

C 90

⁰

C

25

⁰

C

(36)

Gi i: Ta có ρ = ρ ả

₀

[1 + α(t – t

₀

)]

<=> RS/l=(R

₀

S

₀

/l

₀

)[1 + α(t – t

₀

)]

<=> R = R

₀

[1 + α(t – t

₀

)]

theo bài ra 43=37(1+0,004(t-50))

=> t=90

^o

C

(37)