1là những electron:
I. Bản chất của dòng điện trong kim loại
1. Trong kim loại, các nguyên tử bị mất êlectron hoá trị trở thành các ion dương.
+ Các ion dương liên kết với nhau một cách trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại.
+ Chuyển động nhiệt của các ion càng mạnh, mạng tinh thể càng trở nên mất trật tự
2. Các êlectron hoá trị tách khỏi nguyên tử, trở thành các êlectron tự do với mật độ n không đổi [n = hằng số]. Chúng chuyển động hỗn loạn tạo thành khí êlectron tự do choán toàn bộ thể tích của khối kim loại và không sinh ra dòng điện nào
3. Điện trường do nguồn điện ngoài sinh ra, đẩy khí êlectron trôi ngược chiều điện trường, tạo ra dòng điện
4. Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động của êlectron tự do, là nguyên nhân gây ra điện trở kim loại. Các loại mất trật tự thường gặp là chuyển động nhiệt của các ion trong mạng tinh thể, sự méo mạng tinh thể do biến dạng cơ học và các nguyên tử lạ lẫn trong kim loại. Điện trở của kim loại rất nhạy cảm với các yểu tố trên.
Thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại cho thấy hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện rất tốt. Nhiều tính chất khác của dòng điện trong kim loại cũng có thể suy ra từ thuyết này.
Vậy, dòng điện trong kim loại là chuyển dời có hướng của các êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường
3.4Điện trở suất là đại lượng đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện của mỗi chất. Chất có điện trở suất thấp sẽ dễ dàng cho dòng điện truyền qua [chất dẫn điện] và chất có điện trở suất lớn sẽ có tính cản trở dòng điện lớn [chất cách điện]. Điện trở suất nói lên tính cản trở sự dịch chuyển có hướng của các hạt mang điện của mỗi chất. Đơn vị của điện trở suất trong hệ đơn vị chuẩn SI là
Đây là dạng câu hỏi thi trắc nghiệm lý thuyết phổ biến được thầy cô giáo thường xuyên đưa vào đề kiểm tra trên lớp, để giải nhanh và chính xác hệ loại câu hỏi này, các em cần ôn nhuần nhuyễn lý thuyết trọng tâm trong bài kết hợp luyện đề trắc nghiệm thường xuyên. Dưới đây là đáp án kèm giải thích chi tiết câu hỏi về hạt mang tải điện trong kim loại trong nội dung Vật lý 11, mời các em và thầy cô giáo tham khảo.
Hạt tải điện trong kim loại là hạt gì?
A. Các electron của nguyên tử.
B. Electron ở lớp trong cùng của nguyên tử.
C. Các electron hóa trị đã bay tự do ra khỏi tinh thể.
D. Các electron hóa trị chuyển động tự do trong mạng tinh thể.
Đáp án đúng: D
Giải thích: Hạt tải trong kim loại là electron mang điện âm chuyển động tự do trong mạng tinh thể.
Lý thuyết Bản chất của dòng điện trong kim loại
1. Trong kim loại, các nguyên tử bị mất êlectron hoá trị trở thành các ion dương.
+ Các ion dương liên kết với nhau một cách trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại.
+ Chuyển động nhiệt của các ion càng mạnh, mạng tinh thể càng trở nên mất trật tự
2. Các êlectron hoá trị tách khỏi nguyên tử, trở thành các êlectron tự do với mật độ n không đổi [n = hằng số]. Chúng chuyển động hỗn loạn tạo thành khí êlectron tự do choán toàn bộ thể tích của khối kim loại và không sinh ra dòng điện nào
3. Điện trường do nguồn điện ngoài sinh ra, đẩy khí êlectron trôi ngược chiều điện trường, tạo ra dòng điện
4. Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động của êlectron tự do, là nguyên nhân gây ra điện trở kim loại. Các loại mất trật tự thường gặp là chuyển động nhiệt của các ion trong mạng tinh thể, sự méo mạng tinh thể do biến dạng cơ học và các nguyên tử lạ lẫn trong kim loại. Điện trở của kim loại rất nhạy cảm với các yểu tố trên.
Thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại cho thấy hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện rất tốt. Nhiều tính chất khác của dòng điện trong kim loại cũng có thể suy ra từ thuyết này.
Vậy, dòng điện trong kim loại là chuyển dời có hướng của các êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường
CLICK NGAY vào TẢI VỀ dưới đây để download Đáp án Hạt mang tải điện trong kim loại là gì hoàn toàn miễn phí
Hy vọng tài liệu hạt tải điện kim loại là hạt gì trên đây sẽ hữu ích cho các em học sinh và quý thầy cô giáo tham khảo.
►Ngoài kiến thức về hạt tải điện của kim loại là gì đã được chúng tôi giới thiệu các em học sinh và thầy cô có thể tham khảo thêm nhiều tài liệu hữu ích hỗ trợ ôn luyện thi môn vật lý như đề kiểm tra học kì, 1 tiết, 15 phút trên lớp, hướng dẫn giải sách giáo khoa, sách bài tập được cập nhật liên tục tại chuyên trang của chúng tôi.
Đánh giá bài viết
1. Trong kim loại, các nguyên tử bị mất êlectron hoá bị trở thành các ion dương. Các ion dương liên kết với nhau một cách trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại. Chuyển động nhiệt của các ion càng mạnh, mạng tinh thể càng trở nên mất trật tự 2. Các êlectron hoá trị tách khỏi nguyên tử, trở thành các êlectron tự do với mật độ n không đổi [n = hằng số]. CHúng chuyển động hỗn loạn tạo thành khí êlectron tự do choán toàn bộ thể tích của khối kim loại và không sinh ra dòng điện nào 3. Điện trường do nguồn điện ngoài sinh ra, đẩy khí êlectron trôi ngược chiều điện trường, tạo ra dòng điện 4. Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động của êlectron tự do, là nguyên nhân gây ra điện trở kim loại. Các loại mất trật tự thường gặp làchuyển động nhiệt của các ion trong mạng tinh thể, sự méo mạng tinh thể do biến dạng cơ học và các nguyên tử lạ lẫn trong kim loại. ĐIện trở của kim loại rất nhạy cảm với các yểu tố trên. Thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại cho thấy hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện rất tốt. Nhiều tính chất khác của dòng điện trong kim loại cũng có thể suy ra từ thuyết này Vậy, dòng điện trong kim loại là chuyển dời có hướng của các êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường
Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau. Ion dương chạy về phía catôt nên gọi là cation, ion âm chạy về phía anôt nên gọi là anion. Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất [theo nghĩa hẹp] đi theo. Tới điện cực chỉ có êlectron có thể đi tiếp, còn lượng vật chất đọng lại ở điện cực, gây ra hiện tượng điện phân
I. Bản chất của dòng điện trong kim loại
- Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do. Mật độ của các 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 chuyển động của hạt tải điện làm cho điện trở kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ. Đến gần 0oK, 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 20oC]
+ ρ là điện trở suất ở nhiệt độ toC
+ α là hệ số nhiệt điện trở [K-1]
- Hệ số nhiệt điện trở không những phụ thuộc vào nhiệt độ mà vào cả độ sạch và chế độ gia công của vật liệu 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 0oK 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 siêu dẫn:
+ Các cuộn dây siêu dẫn được dùng để tạo ra các từ trường rất mạnh.
+ Dự kiến dùng dây siêu dẫn để tải điện và tổn hao 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 chuyển 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 ổn định theo thời gian và điều kiện thí nghiệm, nên cặp nhiệt điện được dùng phổ biến để đo nhiệt độ.
Sơ đồ tư duy về dòng điện trong kim loại