Bài 13 Dòng điện trong kim loại I Bản chất của dòng điện trong kim loại 1 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 trật tự[.]
Bài 13 Dòng điện kim loại I Bản chất dòng điện kim loại Trong kim loại, nguyên tử bị electron hóa trị trở thành ion dương - Các ion dương liên kết với cách trật tự tạo thành mạng tinh thể kim loại - Chuyển động nhiệt ion phá hủy trật tự liên kết Khi nhiệt độ cao chuyển động nhiệt nhanh, mạng tinh thể trở nên trật tự Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử thành electron tự với mật độ n không đổi (n = số) Chúng chuyển động hỗn loạn tạo thành khí electron tự chốn tồn thể tích khối kim loại khơng sinh dịng điện Các electron chuyển động mạng tinh thể Điện trường E nguồn điện ngồi sinh đẩy khí electron trơi ngược chiều điện trường, tạo dịng điện Sự trật tự mạng tinh thể cản trở chuyển động electron tự do, nguyên nhân gây điện trở kim loại Dòng điện kim loại dịng chuyển dời có hướng electron tự tác dụng điện trường II Sự phụ thuộc điện trở suất kim loại theo nhiệt độ - Điện trở suất ρ kim loại tăng theo nhiệt độ gần theo hàm bậc nhất: o 1 t t o Trong đó: + ρ0 điện trở suất nhiệt độ t0oC (thường 20oC) + ρ điện trở suất nhiệt độ toC + α hệ số nhiệt điện trở (K-1) - Hệ số nhiệt điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ mà vào độ chế độ gia công vật liệu Bảng điện trở suất số chất (silic kim loại) III Điện trở kim loại nhiệt độ thấp tượng siêu dẫn - Khi nhiệt độ giảm, mạng tinh thể bớt trật tự, chuyển động electron dẫn đến điện trở suất kim loại giảm liên tục Đến gần K điện trở kim loại bé - Một số kim loại hợp kim, gốm oxit kim loại nhiệt độ thấp nhiệt độ tới hạn Tc điện trở suất đột ngột giảm xuống Ta nói vật liệu chuyển sang trạng thái siêu dẫn Bảng nhiệt độ tới hạn số chất - Ứng dụng tượng siêu dẫn: + Các cuộn dây siêu dẫn dùng để tạo từ trường mạnh mà nam châm điện thường tạo + Dự kiến dùng dây siêu dẫn để tải điện tổn hao lượng đường dây khơng cịn Chế tạo cuộn dây siêu dẫn máy gia tốc Máy quét MRI y học IV Hiện tượng nhiệt điện - Nếu lấy hai dây kim loại khác hàn hai đầu với nhau, mối hàn giữ nhiệt độ cao, mối hàn giữ nhiệt độ thấp hiệu điện đầu nóng đầu lạnh dây không giống nhau, khiến mạch có suất điện động E E gọi suất điện động nhiệt điện hai dây dẫn hàn hai đầu vào gọi cặp nhiệt điện Suất điện động nhiệt điện: E T Ta Tb Trong đó: + Ta nhiệt độ đầu có nhiệt độ cao (K) + Tb nhiệt độ đầu có nhiệt độ thấp (K) + αT hệ số nhiệt điện động (V.K-1) phụ thuộc vào chất hai vật liệu dùng làm cặp nhiệt điện - Cặp nhiệt điện dùng phổ biến để đo nhiệt độ Can nhiệt đo nhiệt độ lò ... số nhiệt điện trở (K-1) - Hệ số nhiệt điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ mà vào độ chế độ gia cơng vật liệu Bảng điện trở suất số chất (silic kim loại) III Điện trở kim loại nhiệt độ thấp tượng siêu... kim, gốm oxit kim loại nhiệt độ thấp nhiệt độ tới hạn Tc điện trở suất đột ngột giảm xuống Ta nói vật liệu chuyển sang trạng thái siêu dẫn Bảng nhiệt độ tới hạn số chất - Ứng dụng tượng siêu dẫn:... Tb nhiệt độ đầu có nhiệt độ thấp (K) + αT hệ số nhiệt điện động (V.K-1) phụ thuộc vào chất hai vật liệu dùng làm cặp nhiệt điện - Cặp nhiệt điện dùng phổ biến để đo nhiệt độ Can nhiệt đo nhiệt