Bài 20. Chất dẫn điện và chất cách điện - Dòng điện trong kim loại

1/ Dòng điện là gì ? Em hãy cho biết công dụng của nguồn điện ? (6đ) 2/ Đang có dòng điện chạy trong vật nào dưới đây ? (4đ) Một mảnh nilông đã được cọ xát ; Chiếc pin tròn được đặt tách riêng trên bàn ; Đồng hồ dùng pin đang chạy ; Đường dây điện trong gia đình khi không sử dụng bất cứ một thiết bị điện nào. - Dòng điện là dòng các điện tích dịch chuyển có hướng. - Nguồn điện dùng để cung cấp dòng điện cho các dụng cụ điện hoạt động. A. B. C. D. Bài 20: CH CH ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Bài 20: CH CH ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. Chất dẫn điện và chất cách điện: Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua. Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua. C1: Quan sát và nhận biết:   Bài 20: CH CH ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Bài 20: CH CH ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. Chất dẫn điện và chất cách điện: Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua. Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua. 1. Các bộ phận dẫn điện là : C1: Quan sát và nhận biết:  2. Các bộ phận cách điện là :  dây tóc, dây trục, hai đầu dây đèn, lõi dây.hai chốt cắm, trụ thủy tinh, thủy tinh đen, vỏ dây, vỏ nhựa của phích cắm, dây tóc, dây trục, hai đầu dây đèn, lõi dây.hai chốt cắm, trụ thủy tinh, thủy tinh đen, vỏ dây, vỏ nhựa của phích cắm. Bài 20: CH CH ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Bài 20: CH CH ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. Chất dẫn điện và chất cách điện: Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua. Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua.   Thí nghiệm: Vật cần xác định Pin Mỏ kẹp Bóng đèn Chất dẫn điện Chất cách điện Bài 20: CH CH ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Bài 20: CH CH ẤT DẪN ĐIỆN VÀ Một mạch điện cho hình Hãy kể tên phận tạo nên mạch điện ? I Chất dẫn điện chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện qua  Chất cách điện Là chất không cho dòng điện qua I Chất dẫn điện chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện qua Hãy quan sát hình 20.1 cho biết phận dẫn điện, phận cách điện?  Chất cách điện Là chất không cho dòng  Dây tóc điện qua  Dây trục  Trụ thủy tinh  Thủy tinh đen  Lõi dây  Vỏ dây  Vỏ nhựa phích cắm  Hai chốt cắm  Hai đầu dây đèn Các phận dẫn điện là: Hình 20.1 Các phận cách điện là: I Chất dẫn điện chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện qua  Chất cách điện Là chất không cho dòng điện qua Vật cần xác định + Mỏ kẹp  Nguồn điện (Pin) Một số dây dẫn điện Hình 20.2  Một số vật cần xác định: (Đoạn dây đồng, đoạn vỏ bọc dây điện, đoạn dây chì, đoạn ruột bút chì, vỏ bút chì, đoạn nhựa ) I Chất dẫn điện chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện qua  Chất cách điện Là chất không cho dòng điện qua + Mỏ kẹp Bước 1: Mắc mạch điện theo hình 20.2 Bước 2: Chập mỏ kẹp với nhau, kiểm tra để đảm bảo đèn sáng I Chất dẫn điện chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện qua  Chất cách điện Là chất không cho dòng điện qua Vật cần xác định + - Bước 1: Mắc mạch Mỏ kẹp điện theo hình 20.2 Bước 2: Chập mỏ kẹp với nhau, kiểm tra để đảm bảo đèn sáng Bước 3: Kẹp mỏ kẹp vào đầu vật cần xác định  Nếu đèn sáng vật vật dẫn điện  Nếu đèn không sáng vật vật cách điện Ghi kết vào phiếu thí nghiệm Chất dẫn điện Đoạn dây đồng Đoạn dây chì Đoạn ruột bút chì Chất cách điện Đoạn vỏ bọc dây điện Vỏ bút chì Một đoạn nhựa I Chất dẫn điện chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện qua  Chất cách điện Là chất không cho dòng điện qua C3 Hãy nêu C2 kể tên vật số trường liệu thường hợp chứng dùng để tỏ làm vật không dẫn khí điện điều vàkiện vậtbình liệuthường thườnglàdùng chấtđể cách làmđiện? vật cách điện? Trong mạch điện, công tắc ngắt, hai chốt công tắc không khí, đèn không sáng Vậy bình thường không khí chất cách điện I Chất dẫn điện chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện qua  Chất cách điện Là chất không cho dòng điện qua II Dòng điện kim loại Êlectron tự kim loại  Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương êlectron mang điện tích âm chuyển động quanh hạt nhân Êlectrôn tự kim loại: C4 Hãy nhớ lại, nguyên tử hạt mang điện tích âm, hạt mang điện tích dương?  Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương êlectron mang điện tích âm chuyển động quanh hạt nhân  Các nhà khoa học phát khẳng định rằng:  Trong kim loại có êlectron thoát khỏi nguyên tử chuyển động tự kim loại Chúng coi êlectron tự Phần lại dao động quanh vị trí cố định I Chất dẫn điện chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện qua  Chất cách điện Là chất không cho dòng điện qua II Dòng điện kim loại Êlectron tự kim loại  Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương êlectron mang điện tích âm chuyển động quanh hạt nhân Êlectrôn tự kim loại: C5.Hãy xem hình vẽ Êlectron mang điện cho biết kí hiệu biểu tích âm diễn êlectron tự do, kí hiệu biểu diễn phần lại nguyên tử Chúng mang điện tích gì? Phần lại nguyên tử mang điện tích dương  Bình thường nguyên tử tổng điện tích âm êlectron có trị số tuyệt đối điện tích dương hạt nhân Khi êlectron thoát khỏi nguyên tử làm cho phần lại thiếu điện tích âm nê mang điện tích dương II Dòng điện kim loại Êlectron tự kim loại  Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương êlectron mang điện tích âm chuyển động quanh hạt nhân Dòng điện kim loại: C6 Hãy quan sát cho biết êlectrôn tự bị cực pin đẩy, bị cực pin hút? -  Chất cách điện Là chất không cho dòng điện qua Êlectrôn tự kim loại: Dòng điện kim loại: + I Chất dẫn điện chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện qua I Chất dẫn điện chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện qua  Chất cách điện Là chất không cho dòng điện qua II Dòng điện kim loại Êlectron tự kim loại  Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương êlectron mang điện tích âm chuyển động quanh hạt nhân Dòng điện kim loại: dòng êlectron tự dịch chuyển có hướng III Vận dụng C7 Các vật sau đây, vật vật dẫn điện A Thanh gỗ khô B Một đoạn ruột bút chì C Một đoạn dây nhựa D Thanh thủy tinh C8 Trong dụng cụ thiết bị thường dùng, vật liệu cách điện sử dụng nhiều A Sứ B Thủy tinh C Nhựa D Cao su C9 Trong vật êlectron tự A Một đoạn dây thép B Một đoạn dây đồng C Một đoạn dây nhựa D Một đoạn dây nhôm SaiHoan hô! Em chọn I Chất dẫn điện chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện qua  Chất cách điện Là chất không cho dòng điện qua II Dòng điện kim loại Êlectron tự kim loại  Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương êlectron mang điện tích âm chuyển động quanh hạt nhân Dòng điện kim loại: dòng êlectron tự dịch chuyển có hướng III Vận dụng Bài 20: Dòng điện ở mạch điện gia đình nếu chạy trực tiếp qua cơ thể người sẽ rất nguy hiểm tới tính mạng. Vì vậy tất cả các dụng cụ và thiết bị dùng điện (dây điện, công tắc, phích cắm điện, ổ lấy điện, bóng đèn, quạt điện .v.v.) đều phải được chế tạo đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Chúng gồm những bộ phận dẫn điện và những bộ phận cách điện. Bài 20: Chất dẫn điện và chất cách điện Chất dẫn điện và chất cách điện Dòng điện trong kim loại Dòng điện trong kim loại I. Chất dẫn điện và chất cách điện: Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua; Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua. 1. Chất dẫn điện: ……………………… … ………………………………… 2. Chất cách điện: …………………… … ……………………………………. 1. Chất dẫn điện: dây tóc, dây trục, hai đầu dây đèn, lõi dây, hai chốt cắm. 2. Chất cách điện: trụ thủy tinh, thủy tinh đen, vỏ dây, vỏ nhựa phích cắm. C1. Quan sát và nhận biết: Bài 20: Chất dẫn điện và chất cách điện Chất dẫn điện và chất cách điện Dòng điện trong kim loại Dòng điện trong kim loại I. Chất dẫn điện và chất cách điện: Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua; Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua. Thí nghiệm: Chất dẫn điện Chất cách điện Bài 20: Chất dẫn điện và chất cách điện Chất dẫn điện và chất cách điện Dòng điện trong kim loại Dòng điện trong kim loại I. Chất dẫn điện và chất cách điện: Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua; Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua. C2: Hãy kể tên ba vật liệu thường dùng để làm vật dẫn điện và ba vật liệu thường dùng để làm vật cách điện. C3: Hãy nêu một số trường hợp chứng tỏ rằng khong khí ở điều kiện bình thường là chất cách điện. II. Dòng điện trong kim loại: C4: Hãy nhớ lại xem trong nguyên tử, hạt nào mang điện tích dương, hạt nào mang điện tích âm. 1. Êlectron tự do trong kim loại: Bài 20: Chất dẫn điện và chất cách điện Chất dẫn điện và chất cách điện Dòng điện trong kim loại Dòng điện trong kim loại I. Chất dẫn điện và chất cách điện: Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua; Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua. II. Dòng điện trong kim loại: 1. 1/ Dòng điện là gì ? Em hãy cho biết công dụng của nguồn điện ? 2/ Đang có dòng điện chạy trong vật nào dưới đây ? - Dòng điện là dòng các điện tích dịch chuyển có hướng. - Nguồn điện dùng để cung cấp dòng điện cho các dụng cụ điện hoạt động. D. D. Đường dây điện trong gia đình khi không sử dụng bất cứ một thiết bị điện nào. D. D. Đường dây điện trong gia đình khi không sử dụng bất cứ một thiết bị điện nào. C. C. Đồng hồ dùng pin đang chạy. C. C. Đồng hồ dùng pin đang chạy. B. B. Chiếc pin tròn được đặt tách riêng trên bàn. B. B. Chiếc pin tròn được đặt tách riêng trên bàn. A. A. Một mảnh nilông đã được cọ xát. A. A. Một mảnh nilông đã được cọ xát. TIẾT 22: BÀI 20 BÀI 20 : CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI TIẾT 22: BÀI 20 BÀI 20 : CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. Chất dẫn điện và chất cách điện: Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua. Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua. C1: Quan sát và nhận biết:   Bài 20: CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Bài 20: CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. Chất dẫn điện và chất cách điện: Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua. Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua. 1. Các bộ phận dẫn điện là : C1: Quan sát và nhận biết:  2. Các bộ phận cách điện là :  dây tóc, dây trục, hai đầu dây đèn, lõi dây.hai chốt cắm, trụ thủy tinh, thủy tinh đen, vỏ dây, vỏ nhựa của phích cắm, dây tóc, dây trục, hai đầu dây đèn, lõi dây.hai chốt cắm, trụ thủy tinh, thủy tinh đen, vỏ dây, vỏ nhựa của phích cắm. Bài 20: CH CH ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Bài 20: CH CH ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN ẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. Chất dẫn điện và chất cách điện: Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua. Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua.   Thí nghiệm: Vật cần xác định Pin Mỏ kẹp Bóng đèn Thí nghiệm : Xác định vật dẫn điện hay vật cách điện. Dụng cụ : Nguồn điện ,dây dẫn có mỏ kẹp, dây dẫn, bóng đèn, vật cần xác định. Cách tiến hành: Nối các dây dẫn theo sơ đồ mạch điện. Các vật Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 3 Nhóm 4 Ruột bút chì Vỏ nhựa dây điện Dây đồng Thanh gỗ khô Sứ Đánh dấu X vào những vật dẫn điên trong bảng kết quả thí nghiệm sau. X X X X X X X X Bài 20: CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Bài 20: CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. Chất dẫn điện và chất cách điện: Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua. Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua.   C2: Hãy kể tên ba vật liệu thường dùng để làm vật dẫn điện và ba vật liệu thường dùng để làm vật cách điện. -Ba vật liệu thường dùng để làm vật dẫn điện: đồng, nhôm, chì. -Ba vật liệu thường dùng để làm vật cách điện: nhựa, thủy tinh, sứ. C3: Hãy nêu một số trường hợp chứng tỏ rằng không khí ở điều kiện bình thường là chất cách điện. Bài 20: CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Bài 20: CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. Chất dẫn điện và chất cách điện: Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua. Chất V Ậ T L Ý 7 TRƯỜNG THCS HỢP THANHTRƯƠNG THCS HỢP THANH GD MỸ ĐỨC CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Bài 20 : CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. Chất dẫn điện và chất cách điện. 1. Chất dẫn điện : Là chất cho dòng điện đi qua . Ví dụ : dây đồng, nhôm 2. Chất cách điện : Là chất không cho dòng điện đi qua. Ví dụ : nhựa, cao su Các em hãy đọc phần I trong sách giáo khoa và cho biết : -Thế nào là chất dẫn điện ? - Thế nào là chất cách điện ? C1Quan sát hình vẽ và cho biết 1.Cac bộ phận dẫn điện … Dây tóc, dây trục, hai đầu dây đèn, hai chốt cắm, lõi dây, 2 .Các bộ phận cách điện -Trụ thủy tinh, thủy tinh đen, vỏ nhựa của phích cắm, vỏ dây Cho dòng điện chạy qua - đèn không sáng Thanh b»ng vËt liÖu nhùa Xác định vật dẫn điện , vật cách điện Như vậy nhựa là chất dẫn điện hay cách điện? Nhựa là chất cách điện Cho dòng điện chạy qua - đèn không sáng Thanh b»ng vËt liÖu sø Xác định vật dẫn điện , vật cách điện Như vậy sứ là chất dẫn điện hay cách điện? Sứ làchất cách điện Dòng điện chạy qua – đèn sáng Xác định vật dẫn điện , vật cách điện Thanh bằng kim loại đồng Như vậy kim loại đồng là chất dẫn điện hay cách điện? KIM LOẠI ĐỒNG LÀ CHẤT DẪN ĐIỆN Dòng điện chạy qua – đèn sáng Xác định vật dẫn điện , vật cách điện Thanh bằng ruột bút chì Như vậy ruột bút chì là chất dẫn điện hay cách điện? RUỘT BÚT CHÌ LÀ CHẤT DẪN ĐIỆN Bằng kinh nghiệm thực tế, các em hãy hoàn thành phần 3 trong SGK Vật dẫn điện Vật cách điện -Đoạn dây thép Vỏ nhựa bọc dây điện -Đoạn dây đồng Miếng sứ -Ruột bút chì Gỗ khô -Đoạn dây sắt Các em hãy hoàn thành C2 • 3 vật liệu dẫn điện • -Đồng, sắt, nhôm, chì… • 3 vật liệu cách điện • Nhựa, thủy tinh, sứ, cao su C3 -Khi công tắc ngắt, giữa hai chốt công tắc là không khí, đèn không sáng .Vậy không khí là chất cách điện. -Các dây tải điện đi xa, không có vỏ bọc cách điện , tiếp xúc trực tiếp với không khí . Giữa chúng không có dòng điện nào chạy qua Bài 20 : CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. Chất dẫn điện và chất cách điện. II. Dòng điện trong kim loại. 1 Electron tự do trong kim loại C4: Hãy nhớ lại xem trong nguyên tử hạt nào mạng điện tích dương, hạt nào mang điện tích âm C4: hạt nhân nguyên tử mang điện tích dương , các điện tử mang điện tích âm C5:Nhìn hình vẽ 20.3 cho biết -ký hiệu nào biểu diễn các electron tự do -Kí hiệu nào biểu diễn phần còn lại của nguyên tử. Chúng mang điện tích gì? Vì sao -Các Electron tự do là các vòng tròn nhỏ có dấu “ – “ -Phần còn lại của nguyên tử mang dấu “+” .Chúng mang điện tích dương, vì nguyên tử khi đó thiếu electron. [...]... • Làm bài tập 20. 1, 20. 2, 20. 3, 20. 4 • Đọc kỹ phần có thể em chưa biết • Nhiên cưú trước bài Sơ đồ mạch điện- Chiều dòng điện Bài 20 : CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I Chất dẫn điện và chất cách điện - Chất dẫn điện là chất cho dòng điện đi qua - Chất cách điện là chất không cho dòng điện đi qua I Dòng điện trong kim loại 1 Electron tự do trong kim loại 2 Dòng điện trong kim loại Kết... do trong kim loại electrôn Iôn Các em hãy quan sát sự chuyển động của các Electron tự do trong dây dẫn có nối bóng đèn với hai cực của viên pin Chiều dịch chuyển của các Electron như mũi tên Bài 20 : CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I Chất dẫn điện và chất cách điện II Dòng điện trong kim loại 1 Electron tự do trong kim loại 2 Dòng điện trong kim loại Kết luận : Các electron tự do trong. .. kim loại dịch chuyển có hướng , tạo thành dòng điện C6 : Hãy cho biết các Electron tự do bị cực nào của pin đẩy, bị cực nào của pin hút Electron tự do mang điện tích âm bị cực âm đẩy, bị cực dương hút Các em hãy nêu kết luận về dòng điện trong kim loại Bài 20 : CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT CÁCH ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I Chất dẫn điện và chất cách Sự dẫn điện kim loại Sự dẫn điện kim loại Bởi: Trương Văn Tám ĐỘ LINH ĐỘNG VÀ DẪN XUẤT: Trong chương I, hình ảnh dải lượng kim loại trình bày Theo khảo sát trên, dải lượng điện tử chiếm chưa đầy dải cấm cho lượng cao Nghĩa điện tử di chuyển tự kim loại tác dụng điện trường Hình vẽ phân bố điện tích tinh thể Na Những chỗ gạch chéo tiêu biểu cho điện tử dải hóa trị có lượng thấp nhất, chỗ trắng chứa điện tử có lượng cao nằm dải dẫn điện Chính điện tử điện tử nói thuộc hẳn vào nguyên tử định di chuyển tự từ nguyên tử sang nguyên tử khác Vậy kim loại coi nơi ion kết hợp chặt chẽ với xếp đặn chiều đám mây điện tử mà điện tử di chuyển tự Hình ảnh mô tả kim loại chất khí điện tử Theo thuyết chất khí điện tử kim loại, điện tử chuyển động liên tục với chiều chuyển động biến đổi lần va chạm với ion dương nặng, xem đứng yên Khoảng cách trung bình hai lần va 1/11 Sự dẫn điện kim loại chạm gọi đoạn đường tự trung bình Vì chuyển động tán loạn, nên thời điểm đó, số điện tử trung bình qua đơn vị diện tích theo chiều số điện tử qua đơn vị diện tích theo chiều ngược lại Như , dòng điện trung bình triệt tiêu → Giả sử, điện trường E thiết lập mạng tinh thể kim loại, ta thử khảo sát chuyển động điện tử từ trường nầy → Hình mô tả chuyển động điện tử tácdụng điện trường E Quỹ đạo điện tử đường gấp khúc điện tử chạm vào ion dương đổi hướng chuyển động Trong thời gian t=n lần thời gian tự trung bình, điện tử di chuyển đoạn đường x Vận tốc v = xt gọi vận tốc trung bình Vận tốc tỉ lệ với điện → trường E v = μE Hằng số tỉ lệ ? gọi độ linh động điện tử, tính m2/Vsec Điện tích qua đơn vị diện tích đơn vị thời gian gọi mật độ dòng điện J Ta có: J = n.e.v Trong đó, n: mật độ điện tử, e: điện tích electron t = -1t = 0S’ SvHình 3Bây giờ, ta xét điện tích vi cấp S đặt thẳng góc với chiều di chuyển điện tử Những điện tử tới mặt S thời điểm t=0 (t=0 chọn làm thời điểm gốc) điện tử mặt S’ cách S khoảng v (vận tốc trung bình điện tủ) thời điểm t=-1 Ở thời điểm t=+1, điện tử qua mặt S điện tử chứa hình trụ giới hạn mặt S S’ Điện tích số điện tử q=n.e.v.s, với n mật độ điện tử di chuyển Vậy điện tích ngang qua đơn vị diện tích đơn vị thời gian là: J=n.e.v Nhưng v = μEnên J = n.e.μ.E Người ta đặt σ = n.e.μ (đọc Sigma) 2/11 Sự dẫn điện kim loại Nên J = σEσgọi dẫn xuất kim loại Và ρ = σ gọi điện trở suất kim loại Điện trở suất tính ?m dẫn suất tính mho/m PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT CHUYỄN ĐỘNG CỦA HẠT TỬ BẰNG NĂNG LƯỢNG: Phương pháp khảo sát định luật bảo toàn lượng Để dễ hiểu, ta xét thí dụ sau đây: Một diode lý tưởng gồm hai mặt phẳng song song kim loại cách Cm Anod A có hiệu điện –10V so với Catod K Một điện tử rời Catod K với lượng ban đầu Ec=2eV Tính khoảng cách tối đa mà điện tử rời Catod Giả sử, điện tử di chuyển tới điểm M có hoành độ x Điện điểm M tỉ lệ với hoành độ x điện trường Anod Catod Điện điểm có hoành độ x là: V = αx + β Khi x=0, (tại Catod) ⇒ V = ⇒ β = Nên V = αx Tại x=5 Cm (tại Anod A) V=-10volt ⇒ α = − Vậy V=-2x (volt) với x tính Cm Suy điểm M là: 3/11 Sự dẫn điện kim loại U = QV=+2.e.x(Joule)với e điện tích điện tử Ta viết U = 2.x(eV) Năng lượng toàn phần điểm M là: T = mv2 + U Năng lượng không thay đổi Trên đồ thị, T biểu diễn đường thẳng song song với trục x Hiệu T − U = 12 mv2là động điện tử Động tối đa điểm O (Catod) giảm dần triệt tiêu điểm P có hoành độ x0 Nghĩa điểm x0, điện tử dừng lại di chuyển trở catod K Vậy x0 khoảng cách tối đa mà điện tử rời xa Catod Tại điểm M (x=x0) ta có: T-U=0 Mà T=+Ec (năng lượng ban đầu) T=2.e.V Vậy, U=2.x0 (eV) => 2-2.x0=0=> x0=1Cm Về phương diện lượng, ta nói với lượng toàn phần có sẵn T, điện tử vượt qua rào U để vào phần có gạch chéo 4/11 Sự dẫn điện kim loại Ta thấy biết lượng toàn phần hạt điện phân bố môi trường hạt điện, ta xác định đường di chuyển hạt điện Phần sau đây, ta áp dụng phương pháp để khảo sát chuyển động điện tử kim loại THẾ NĂNG TRONG KIM LOẠI: Nếu ta có nguyên tử ? điện điểm cách ? khoảng r là: V= k r +C Nếu chọn điện điểm xa làm điện Zero C=0 Vậy điện tử có điện tích –e cách nhân ? đoạn r là: U ...I Chất dẫn điện chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện qua  Chất cách điện Là chất không cho dòng điện qua I Chất dẫn điện chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện. .. chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện qua I Chất dẫn điện chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện qua  Chất cách điện Là chất không cho dòng điện qua II Dòng điện kim. .. không khí chất cách điện I Chất dẫn điện chất cách điện  Chất dẫn điện Là chất cho dòng điện qua  Chất cách điện Là chất không cho dòng điện qua II Dòng điện kim loại Êlectron tự kim loại  Nguyên