bài giảng điện tử dòng điện kim loại

CHÀO MỪNG CÁC EM HỌC SINH LỚP 11B7 Bài giảng vật lý DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI GV: L.H.M Đường dây 500kV Bắc Nam Một tia sét đậm công tượng Nữ thần Tự New York Mạ niken cho Một chip hãng chìa khóa dung dịch IHS iSuppli điện phân Ở chương tìm hiểu đặc điểm dòng điện môi trường khác ứng dụng tương ứng chúng Khoảng 4000 năm TCN, người nguyên thủy đào đất sét tìm kim loại đồng Vào năm 1729, Stefan Grey tìm số chất, có kim loại, dẫn điện Vào năm 1912, nhà vật lý người Đức Carl Riecke tiến hành thí nghiệm khám phá chất hạt mang điện kim loại Bài 13: dòng ĐiỆN TRONG KIM LoẠI I Bản chất dòng điện kim loại II Sự phụ thuộc điện trở suất kim loại theo nhiệt độ III Điện trở kim loại nhiệt độ thấp tượng siêu dẫn IV Hiện tượng nhiệt điện Cấu trúc mạng tinh thể Đồng (Cu) BÀI 13 DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI III Điện trở kim loại nhiệt độ thấp tượng siêu dẫn  Hiện tượng siêu dẫn tượng điện trở suất số vật liệu giảm đột ngột xuống không nhiệt độ vật liệu giảm xuống thấp giá trị Tc định, gọi nhiệt độ tới hạn  Giá trị phụ thuộc vào vật liệu Ion dương electron hóa trị Một ô mạng tinh thể đồng Kim loại ρ0 (Ω.m) -8 Bạc 1,62.10 Đồng 1,69.10 Platin 10,6.10 Sắt 9,68.10 Vonfram 5,25.10 Constantan 5,21.10 -8 -8 -8 -8 -8 Điện trở suất hệ số nhiệt điện trở số kim loại -1 α (K ) 4,1.10 4,3.10 3,9.10 6,5.10 4,5.10 -3 -3 -3 -3 -3 0,01.10 -3 Năm 1911 nhà vật lý người Hà Lan Kammerlingh Onnes phát điện trở suất thủy ngân biến hoàn toàn khoảng 4K R(Ω) 0,16 Ở số kim loại (hay hợp kim), nhiệt độ hạ xuống nhiệt độ TC điện trở kim loại (hay hợp 0,08 kim) giảm đột ngột đến giá trị không O Hiện tượng siêu dẫn thủy ngân T(K) Vật liệu TC(K) Thủy ngân 4,15 Kẽm 0,85 Nhôm 1,19 Chì 7,19 Nb3Sn 18 Nb3Al 18,7 HgBa2Ca2Cu3O8 134 Nhiệt độ tới hạn số chất siêu dẫn Năm 1999 tàu Maglev Nhật đạt tốc độ kỉ lục 552 km/h, chở 100 hành khách từ Tokyo đến Osaka cách 500 km Từ trường nam châm siêu dẫn đủ mạnh để nâng tàu lên 10 cm khỏi đường ray Một mô hình tàu Maglev thử nghiệm từ năm 2003 Mô hình tàu đệm từ siêu tốc Maglev Nhật Dây điện làm từ vật liệu siêu dẫn ĐH Tel Aviv phát triển truyền tải điện nhiều gấp 40 lần so với dây đồng Máy chụp tạo ảnh cộng hưởng từ MRI 600 500 300 600 400 200 500 100 400 300 200 100 Vôn kế BÀI 13 DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI IV Hiện tượng nhiệt điện  Hiện tượng nhiệt điện tượng xuất suất điện động mạch cặp nhiệt điện hai mối hàn giữ hai nhiệt độ khác  Suất điện động gọi suất điện động nhiệt điện E = α T ( T1 – T2 ) Trong đó: T1 – T2 ( K ) : hiệu nhiệt độ hai mối hàn α T (V/K) : hệ số nhiệt điện động Cặp kim loại α T (µV/K) Platin – Platin pha rôđi 6,5 Sắt – Đồng 8,6 Sắt – Niken 32,4 Đồng – Constantan 40 Sắt - Constantan 50,4 Hệ số nhiệt điện động số kim loại Nhiệt kế nhiệt điện Sạc điện thoại nồi đun nước Củng cố I Bản chất dòng điện kim loại Dòng điện kim loại dòng chuyển dời có hướng II Sự phụ thuộc điện trở suất kim loại theo nhiệt độ Điện trở suất kim loại tăng theo nhiệt độ electron tự tác dụng điện trường ρ = ρ0 [1 + α ( t - t0 )] Củng cố III Điện trở kim loại nhiệt độ thấp tượng siêu dẫn IV Sự phụ thuộc điện trở suất kim loại theo nhiệt độ Hiện tượng siêu dẫn tượng điện trở suất số vật liệu giảm đột ngột xuống nhiệt độ vật liệu giảm Hiện tượng nhiệt điện tượng xuất suất điện động mạch cặp nhiệt điện hai mối hàn giữ hai nhiệt độ khác xuống thấp giá trị Tc định, gọi nhiệt độ tới hạn Hạt tải điện kim loại là: A electron nguyên tử B electron lớp nguyên tử C electron hóa trị chuyển động tự mạng tinh thể D electron hóa trị bay tự khỏi mạng tinh thể Các kim loại đều: A dẫn điện tốt, có điện trở suất không thay đổi B dẫn điện tốt nhau, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ C dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ giống D.dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ Một dây bạch kim 20 C có điện trở suất ρ0 = 10,6 10 -8 Ω.m Tính điện trở suất ρ dây bạch kim 1120 C Giả thiết điện trở suất dây dẫn bạch kim khoảng nhiệt độ tăng bậc theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở không đổi α = 3,9 10 Lời giải: Điện trở suất dây dẫn bạch kim là: ρ = ρ0 [1 + α ( t - t0 )] = 10,6 10 -8 = 5.6074 10 [1 + 3,9 10 -3 Ω.m -3 ( 1120 - 20 )] -3 -1 K sinh học c em ơn c dõi! ám C theo ý