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

Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại vào nhiệt độ

Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại vào nhiệt độ –

HỎI: Điện trở suất của kim loại có phụ thuộc vào nhiệt độ không?

TRẢ LỜI:

Khi tăng nhiệt độ, các ion kim loại trong mạng tinh thể dao động mạnh. Do đó, sự mất trật tự của mạng 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, điện trở của kim loại tăng.

Khi nhiệt độ giảm, điện trở suất của kim loại giảm liên tục.

CÙNG ĐH Kinh Doanh & Công Nghệ Hà Nội REVIEW KIẾN THỨC LIÊN QUAN!!!

1. Bản chất dòng điện trong kim loại

Sự rối loạn của mạng tinh thể cản trở sự chuyển động của các electron tự do, gây ra điện trở của kim loại.

Hạt tải điện trong kim loại là các êlectron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên chúng dẫn điện rất tốt.

Trong kim loại, nguyên tử bị mất electron hóa trị trở thành ion dương. Các ion dương liên kết với nhau một cách 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 có mật độ n không đổi. Chúng chuyển động hỗn loạn tạo thành chất 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 ngoài sinh ra đẩy các êlectron 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 CŨ

2. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại vào nhiệt độ

= 0[1+α(t-t)]

Phát biểu: Khi nhiệt độ tăng, 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 tăng theo nhiệt độ xấp xỉ như một hàm bậc nhất.

Ghi chú:

Chú ý:

Độ K = Độ C + 273

Độ F = Độ C x 1,8 +32

3. Hiện tượng nhiệt điện

+ Nếu lấy hai dây kim loại khác nhau rồi hàn hai đầu lại với nhau, một đầu mối hàn được giữ ở nhiệt độ cao, đầu kia được giữ ở nhiệt độ thấp thì hiệu điện thế giữa hai đầu nóng và lạnh của mỗi dây không giống nhau . , trong mạch có suất điện động E. E gọi là suất điện động và bộ hai dây dẫn được hàn ở hai đầu gọi là cặp nhiệt điện.

+ Suất điện động của nhiệt điện:

= (𝑇1 − 2)

Trong đó:

+ T1: nhiệt độ đầu cao hơn (K)

+ T2: nhiệt độ đầu dưới (K)

+ : hệ số nhiệt động (V/K)

Cặp nhiệt điện thường được sử dụng để đo nhiệt độ.

– Bảng một số cặp nhiệt điện thường dùng

4. Tính siêu dẫn

– Khi giảm nhiệt độ thì điện trở suất của kim loại giảm liên tục. Gần 0K, điện trở của kim loại sạch rất nhỏ.

– Khi giảm nhiệt độ thì điện trở suất của kim loại cũng giảm liên tục.

+ 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. Chúng tôi nói rằng các vật liệu đã chuyển sang trạng thái siêu dẫn.

+ Nhiệt độ tới hạn của một số chất siêu dẫn

Các ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn

Cuộn dây siêu dẫn được sử dụng để tạo ra từ trường rất mạnh.

+ Trong tương lai dự kiến ​​sử dụng dây dẫn siêu dẫn để mang điện và không còn tổn thất năng lượng trên đường dây

4. Bài tập

Bài 1. Khi tăng nhiệt độ của dây dẫn kim loại thì điện trở của nó sẽ

A. không tăng

B. tăng

C. giảm

D. giảm rồi tăng

Đáp án: BỎ

Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng thì điện trở suất của kim loại tăng nên điện trở của dây kim loại tăng.

Bài tập 2. Một sợi dây bạch kim ở 20oC có điện trở suất là 10,6.10-8Ω.m. Biết rằng điện trở suất của platin trong khoảng nhiệt độ từ 0o đến 2000oC tăng trật tự theo nhiệt độ với hệ số nhiệt điện trở không đổi là 3,9.10-3K-1. Điện trở suất của dây bạch kim này ở 1680oC là

A. 79,2.10-8Ω.m

B. 17,8.10-8Ωm

C. 39,6.10-8Ωm

D. 7,92.10-8Ωm

Trả lời:

Điện trở suất của dây bạch kim này ở 1680oC là:

Bài 3. Hiệu suất nhiệt điện động của một cặp nhiệt điện có một đầu nhúng vào nước đá đang nóng chảy và đầu kia nhúng vào hơi nước đang sôi là 4,5.10-3V. Hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt điện này là

MỘT.45.10-6V/K

B. 4,5.10-6V/K

C. 45.10-3V/K

D. 4,5.10-3V/K

Trả lời:

Hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt điện này là:

Bài 4. Một bóng đèn 220V-75W có dây tóc bằng Vônfram. Điện trở của dây tóc bóng đèn ở 20oC là 120Ω. Biết điện trở của dây tóc bóng đèn trong khoảng nhiệt độ này tăng bậc 1 theo nhiệt độ với hệ số điện trở là 4,5.10-3K-1. Nhiệt độ của dây tóc bóng đèn khi sáng bình thường là

A. 993oC

B. 1433oC

C. 2400oC

D. 2640oC

Trả lời:

Điện trở của dây tóc bóng đèn khi sáng bình thường:

Bài 5. Một cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động α = 52.10-6V/K, điện trở trong r = 0,5Ω. Nối cặp nhiệt điện này với điện kế G có điện trở RG = 20Ω. Đặt một mối hàn của cặp nhiệt điện này ngoài không khí ở 24oC rồi đưa mối hàn thứ hai vào lò điện thì cường độ dòng điện qua điện kế G là 1,52mA. Nhiệt độ trong lò điện khi đó là:

A. 3040oC

B. 624oC

C. 3120oC

D. 3100oC

Đáp án: BỎ

Suất điện động của cặp nhiệt điện:

Từ công thức:

Đăng bởi: Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội

Chuyên mục: Vật lý lớp 11 , Vật lý 11

Nhớ để nguồn bài viết này: Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ của website vietabinhdinh.edu.vn

Chuyên mục: Giáo dục