hỏi: Sự phụ thuộc nhiệt độ của điện trở suất kim loại?
Trả lời:
Khi tăng nhiệt độ, các ion kim loại trong mạng tinh thể dao động dữ dội. Do đó, mạng tinh thể kim loại tăng lên, làm tăng khả năng chống lại sự chuyển động của các electron tự do. Vì vậy, khi nhiệt độ tăng, điện trở suất của kim loại tăng và điện trở của kim loại tăng.
Khi nhiệt độ giảm thì điện trở suất của kim loại giảm liên tục.
Cùng địa chỉ cn Hà Nội ôn tập các kiến thức liên quan nhé! ! !
1. Tính chất của dòng điện trong kim loại
Sự rối loạn của mạng tinh thể cản trở sự chuyển động của các êlectron tự do dẫn đến tính điện trở của kim loại.
Hạt tải điện trong kim loại là các êlectron tự do. Chúng rất dày đặc và do đó rất dẫn điện.
Trong kim loại, nguyên tử nhường bớt electron hóa trị trở thành ion dương. Các ion dương liên kết với nhau một cách có trật tự tạo thành mạng tinh thể kim loại. Các ion dương dao động xung quanh mạng tinh thể.
– Các electron hóa trị tách khỏi nguyên tử thành các electron tự do với mật độ n không đổi. Chúng chuyển động hỗn loạn tạo thành khí gồm các êlectron tự do chiếm toàn bộ thể tích của khối kim loại và không sinh ra dòng điện.
– Điện trường do nguồn điện bên ngoài tạo ra đẩy các electron khí chuyển động ngược chiều điện trường, tạo ra dòng điện.
– Vậy dòng điện trong kim loại là sự chuyển dời có hướng của các êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường
– Bảng Điện trở suất và Hệ số nhiệt điện trở của một số kim loại ở 20℃
2. Sự phụ thuộc nhiệt độ của điện trở suất kim loại
= 0[1+α(t-t)]
Phát biểu: Khi nhiệt độ tăng thì chuyển động nhiệt của các ion trong mạng tinh thể tăng nên điện trở của kim loại tăng. Do đó, điện trở suất ρ của kim loại cũng xấp xỉ hàm bậc nhất khi nhiệt độ tăng.
Nhận xét:
Lưu ý:
k = độ C + 273
f độ = c x 1,8 +32
3. Hiện tượng nhiệt điện
+ Nếu bạn lấy hai sợi dây khác nhau rồi hàn các đầu lại với nhau, một mối hàn nóng còn một mối hàn nguội thì hiệu điện thế giữa hai đầu nóng sẽ không bằng hiệu điện thế giữa hai đầu dây nguội tương ứng như nhau. , trong mạch có suất điện động e. e được gọi là suất điện động và hai dây dẫn được hàn ở hai đầu được gọi là cặp nhiệt điện.
+EMF nhiệt điện:
= (𝑇1 − 2)
Ở đâu:
+t1: nhiệt độ cuối cao hơn (k)
+ t2: nhiệt độ đầu dưới (k)
+: hệ số nhiệt động lực học (v/k)
Cặp nhiệt điện thường được sử dụng để đo nhiệt độ.
– Một số bảng cặp nhiệt điện thường dùng
4. Chất siêu dẫn
– Khi nhiệt độ giảm thì điện trở suất của kim loại giảm liên tục. Khoảng 0k, kim loại sạch có rất ít điện trở.
– Khi nhiệt độ giảm thì điện trở suất của kim loại giảm liên tục.
+ Đối với một số kim loại và hợp kim, khi nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tới hạn tc thì điện trở suất đột ngột giảm xuống bằng không. Ta nói rằng vật chất đã chuyển sang trạng thái siêu dẫn.
+ Nhiệt độ tới hạn của một số chất siêu dẫn
Ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn
Các cuộn dây siêu dẫn được sử dụng để tạo ra từ trường rất mạnh.
+ Trong tương lai, người ta dự tính sử dụng dây dẫn siêu dẫn để mang điện, không làm thất thoát năng lượng trên đường dây
4. Bài tập
Bản phát hành 1. Khi nhiệt độ của dây tăng lên thì điện trở của nó sẽ
A. không tăng
Tăng
Giảm
Giảm trước rồi tăng sau
Đáp án: b
Khi nhiệt độ của dây dẫn tăng thì điện trở suất của kim loại tăng và do đó điện trở của dây dẫn tăng.
Bản phát hành 2. Điện trở suất của dây bạch kim ở 20°c là 10,6.10-8Ω.m. Người ta biết rằng điện trở suất của platin tăng một bậc theo nhiệt độ trong khoảng nhiệt độ từ 0o đến 2000c, với hệ số nhiệt điện trở không đổi là 3,9.10-3k-1. Điện trở suất của dây bạch kim này ở 1680oc
A. 79.2.10-8Ω.m
17,8.10-8Ωm
39,6.10-8Ωm
7,92.10-8Ωm
Đáp án: Một
Điện trở suất của dây bạch kim này ở 1680oc là:
bài 3. Một cặp nhiệt điện có một đầu nhúng trong nước đá đang nóng chảy, đầu kia nhúng trong hơi nước đang sôi có hiệu suất nhiệt động là 4,5.10-3v. Hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt điện này là
A. 45.10-6v/k
4.5.10-6v/k
45.10-3v/k
4.5.10-3v/k
Đáp án: Một
Các hệ số nhiệt động của cặp nhiệt điện này là:
bài 4. Một bóng đèn vonfram 220v-75w. Điện trở của dây tóc ở 20°C là 120Ω. Biết rằng điện trở của dây tóc tăng theo bậc nhất với nhiệt độ trong khoảng nhiệt độ này và điện trở suất là 4,5.10-3k-1. Khi bóng đèn sáng bình thường thì nhiệt độ của dây tóc là
A. 993oc
1433oc
2400 độ C
2640oc
Đáp án: Một
Điện trở của dây tóc khi bóng đèn sáng bình thường:
bài 5.Hệ số nhiệt động của cặp nhiệt điện là α=52.10-6v/k và điện trở trong r=0,5Ω. Nối cặp nhiệt điện này với một điện kế g có điện trở rg = 20Ω. Đặt một mối hàn của cặp nhiệt điện này trong không khí ở 24oc và đặt mối hàn thứ hai vào lò điện có dòng điện 1,52ma chạy qua điện kế g. Lúc này nhiệt độ trong lò điện là:
A. 3040oc
624oc
3120oc
3100 độ
Trả lời: b
Sức điện động của cặp nhiệt điện:
Từ công thức:
Nhà xuất bản: Đại học kd & Văn phòng Hà Nội
Danh mục: Vật lý lớp 11
