Bản chất của dòng điện trong kim loại
Dòng điện trong kim loại được tạo thành bởi sự chuyển dời của các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại dưới tác dụng của điện trường. Electron hoá trị tách khỏi nguyên tử thành các electron tự do và chuyển động hỗn loạn trong khối kim loại.
Điện trở suất và hệ số nhiệt điện trở của kim loại
Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ theo hàm bậc nhất. Hệ số nhiệt điện trở (α) đo đạc mức độ tăng điện trở của kim loại khi nhiệt độ tăng. Các chất như bạc, đồng, và nhôm có điện trở suất thấp, trong khi silic và vonfram có điện trở suất cao.
Hiện tượng siêu dẫn và sự biến thiên điện trở suất
Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng khi nhiệt độ giảm xuống thấp hơn một nhiệt độ tới hạn, điện trở suất của một số kim loại giảm đột ngột xuống 0. Điều này được gọi là trạng thái siêu dẫn và có ứng dụng trong việc tạo ra từ trường mạnh và giảm tổn hao năng lượng trên đường dây điện.
Hiện tượng nhiệt điện và cặp nhiệt điện
Hiện tượng nhiệt điện là hiện tượng xuất hiện dòng điện khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai đầu dây dẫn. Cặp nhiệt điện gồm hai dây kim loại khác loại hàn dính lại với nhau. Khi có chênh lệch nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh, sẽ xuất hiện một suất điện động nhiệt điện.
Bài tập về dòng điện trong kim loại
- Hạt tải điện trong kim loại là loại electron tự do, có mật độ cao và dẫn điện tốt.
- Điện trở của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng do sự gia tăng độ mất trật tự của mạng tinh thể kim loại.
- Điện trở của kim loại thường và chất siêu dẫn khác nhau. Đối với kim loại thường, điện trở suất tăng theo hàm bậc nhất theo nhiệt độ. Đối với chất siêu dẫn, điện trở suất đột ngột giảm xuống 0 khi nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tới hạn.
- Suất điện động trong cặp nhiệt điện xuất hiện do sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai đầu của dây dẫn kim loại khác loại.
- Các kim loại dẫn điện tốt và có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ.
HEFC sửa đổi bài viết từ nguồn tại đây
