Lý thuyết dòng điện trong kim loại – https://vh2.com.vn

I. Bản chất của dòng điện trong kim loại

– Hạt tải điện trong kim loại là những electron tự do. Mật độ của những electron tự do trong kim loại rất cao nên kim loại dẫn điện rất tốt

   – Bản chất dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron dưới tác dụng của điện trường.

– Chuyển động nhiệt của mạng tinh thể cản trở hoạt động của hạt tải điện làm cho điện trở kim loại phụ thuộc vào vào nhiệt độ. Đến gần 0 oK, điện trở của kim loại rất nhỏ .

II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ

Thí nghiệm chứng tỏ điện trở suất p của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất :\ ( \ rho = { \ rho _0 } \ left [ { 1 + \ alpha \ left ( { t – { t_0 } } \ right ) } \ right ] \ )Trong đó :+ ρ0 là điện trở suất ở nhiệt độ t0oC ( thường ở 20 oC )+ ρ là điện trở suất ở nhiệt độ toC+ α là thông số nhiệt điện trở ( K-1 )- Hệ số nhiệt điện trở không những phụ thuộc vào vào nhiệt độ mà vào cả độ sạch và chính sách gia công của vật tư đó .

III. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp

– Khi nhiệt độ giảm, điện trở suất của kim loại giảm liên tục. Đến gần 0 oK điện trở của kim loại sạch đều rất bé .

– Một số kim loại và hợp kim, khi nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn Tc thì điện trở suất đột ngột giảm xuống bằng 0. Ta nói rằng các vật liệu ấy đã chuyển sang trạng thái siêu dẫn.

– Ứng dụng của hiện tượng kỳ lạ siêu dẫn :+ Các cuộn dây siêu dẫn được dùng để tạo ra những từ trường rất mạnh .+ Dự kiến dùng dây siêu dẫn để tải điện và tổn hao nguồn năng lượng trên đường dây không còn nữa .

IV. Hiện tượng nhiệt điện

– Thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại còn cho thấy, nếu sợi dây kim loại có một đầu nóng và một đầu lạnh, thì hoạt động nhiệt của êlectron sẽ làm cho một phần êlectron tự do ở đầu nóng dồn về đầu lạnh. Đầu nóng sẽ tích điện dương, đầu lạnh tích điện âm .

– Giữa đầu nóng và đầu lạnh có một hiệu điện thế nào đấy. Nếu lấy hai dây kim loại khác loại nhau và hàn hai đầu với nhau, một mối hàn giữa ở nhiệt độ cao, một mối hàn ở nhiệt độ thấp, thì hiệu điện thế ở đầu nóng và đầu lạnh của từng dây không giống nhau, khiến trong mạch có một suất điện động ξ. ξ được gọi là suất điện động nhiệt điện, và bộ hai dây dẫn hàn hai đầu và nhau gọi là cặp nhiệt điện :ξ = αt ( T1 – T2 )Trong đó :+ T1 – T2 là hiệu nhiệt điện ở đầu nóng và đầu lạnh

+ αt là hệ số nhiệt điện động, phụ thuộc vào bản chất của hai loại vật liệu dùng làm cặp nhiệt điện.

– Suất điện động nhiệt điện tuy nhỏ nhưng rất không thay đổi theo thời hạn và điều kiện kèm theo thí nghiệm, nên cặp nhiệt điện được dùng phổ cập để đo nhiệt độ .

Sơ đồ tư duy về dòng điện trong kim loại

Source: https://vh2.com.vn
Category : Tin Học