Đăng nhập Đăng ký

Đề cương bài học

Trang chủ > Lớp 11 > Vật Lí > Vật Lí lớp 11 > Bài 1. Dòng điện trong kim loại

Bài 1. Dòng điện trong kim loại

1. Lý thuyết

Tài liệu & bài tập tự luyện

Giới thiệu bài học

Bài giảng Dòng điện trong kim loại sẽ giúp các em nắm được những kiến thức cơ bản:

- Định nghĩa về dòng điện trong kim loại

- Bản chất của dòng điện trong kim loại

- Biểu thức tính điện trở suất của kim loại

Nội dung bài học

I. Tóm tắt lý thuyết trong bài giảng

1. Các tính chất điện của kim loại

+ Kim loại là chất dẫn điện tốt

\[\rho \] điện trở suất

\[\sigma = \frac{1}{\rho }\] độ dẫn

+ Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm

+ Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt

+ Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ

\[\rho = {\rho _o}\left[ {1 + \alpha (t - {t_0})} \right]\]

\[{\rho _o}\] điện trở suất ở nhiệt độ \[{{t_0}}\]

\[\alpha \] hệ số nhiệt điện trở \[{K^{ - 1}}\]

2. Bản chất dòng điện trong kim loại

+ Nhiệt độ càng tăng cao, dao động nhiệt càng mạnh, mạng tinh thể càng trở nên mất trật tự

+ Các e hóa trị tách khỏi nguyên tử trở thành các e tự do với mật độ không đổi, chúng chuyển động hỗn loạn, khí e tự do

+ Dưới tác dụng của điện trường ngoài, e trôi ngược chiều \[\overrightarrow E \], tạo thành dòng điện

+ Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động của e tự do là điện trở

3. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp - Hiện tượng siêu dẫn

- Khi nhiệt độ giảm, điện trở suất của kim loại giảm, đến gần \[0^\circ K\] điện trở của kim loại sạch đều rất bé

- Một số kim loại: Fg, Pb, \[N{b_3}Sn\],... Khi nhiệt độ \[T < {T_c}\] thì điện trở suất đột ngột giảm về 0 \[ \Rightarrow \]Vật liệu chuyển sang trạng thái siêu dẫn

4. Hiện tượng nhiệt điện

- Suất điện động nhiệt điện

\[\xi = {\alpha _T}\left( {{T_1} - {T_2}} \right)\]

\[{\alpha _T}\] hệ số nhiệt điện động

II. Ví dụ trong bài giảng

VD. Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có \[{\alpha _T} = 65\mu V/K\] được đặt trong không khí ở nhiệt độ \[20^\circ C\]. Mối hàn còn lại được nung nóng đến \[232^\circ C\]. Suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt?

Giải

Suất điện động của cặp nhiệt 

\[\xi = {\alpha _T}\left( {{T_1} - {T_2}} \right)\]

\[\begin{array}{l}
= {65.10^{ - 6}}(232 - 20)\\
= 0,014V
\end{array}\]

VD. Bóng đèn ghi 220V-100W. Khi sáng bình thường thì nhiệt độ dây tóc bóng đèn là \[2000^\circ C\]. Xác định điện trở của đèn khi thắp và khi không thắp sáng, biết nhiệt độ môi trường là \[20^\circ C\] và dây tóc đèn làm bằng vônfam \[\alpha = 4,{5.10^{ - 3}}{K^{ - 1}}\]

Giải

+ Điện trở của đèn khi đèn sáng \[{P_{dm}} = {U_{dm}}{I_{dm}} = \frac{{U_{dm}^2}}{{{R_s}}}\]

\[ \Rightarrow {R_s} = \frac{{U_{dm}^2}}{{{P_{dm}}}} = \frac{{{{220}^2}}}{{100}} = 484\Omega \]

+ Điện trở của đèn khi không thắp sáng

\[\rho = {\rho _o}\left[ {1 + \alpha (t - {t_0})} \right]\]

\[R = \rho \frac{l}{S} \Rightarrow R = {R_0}\left[ {1 + \alpha (t - {t_0})} \right]\]

\[ \Rightarrow {R_0} = {R_t} = \frac{R}{{\left[ {1 + \alpha (t - {t_0})} \right]}} = 48,84\Omega \]

Tài liệu & bài tập tự luyện

  Vui lòng đăng nhập và mua khóa học để xem tài liệu

Phản hồi của học sinh (0)