DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI

1. Các tính chất điện của kim loại.
- Điện trở của kim loại R(Ω)
l
R  
- Chiều dài l (m)
- Tiết diện S (m2)
S - Điện trở suất ρ (Ω.m)
- Kim loại là chất dẫn điện tốt
Điện trở suất ρ nhỏ  điện trở R nhỏ
Điện dẫn xuất σ = 1/ρ rất lớn

I
U
O
Đặc tuyến vôn -ampe
- Dòng điện trong kim loại tuân theo định
luật Ôm (khi nhiệt độ không đổi)
I = U/R
- Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt
độ: ρ=ρo[1+α(t-to)]
 R=Ro [1+α( t –to)]

- Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt.

2. Êlectron tự do trong kim loại.
Nguyên tử
Hạt nhân
Ion dương
Electron tự do
Electron

+ + + + + +
+ + + + + +
+ + + + + +
Mô hình mạng tinh thể đồng
Cấu trúc tinh thể ở kim loại

Khi chưa có điện trường
Dòng điện trong kim
loại là dòng dịch
chuyển có hướng của
các êlectron tự do
ngược chiều điện
trường.
E
Khi có điện trường

Vận tốc chuyển động có hướng của electron
tự do trong kim loại ≤ 0.2mm/s
Tốc độ lan truyền của điện trường rất lớn ≈
300 000 km/s. Vì vậy nên khi ta đóng mạch
điện thì ngọn đền điện dù ở rất xa cũng hầu
như lập tức phát sáng

Vận tốc chuyển động có hướng của electron
tự do trong kim loại ≤ 0.2mm/s
Tốc độ lan truyền của điện trường rất lớn ≈
300 000 km/s. Vì vậy nên khi ta đóng mạch
điện thì ngọn đền điện dù ở rất xa cũng hầu
như lập tức phát sáng
E

• Siêu dẫn là hiệu ứng vật lý xảy ra đối với
một số vật liệu ở nhiệt độ đủ thấp và từ
trường đủ nhỏ, đặc trưng bởi điện trở
bằng 0 dẫn đến sự suy giảm nội từ trường
(hiệu ứng Meissner) và là một hiện tượng
lượng tử. Năm 1911, lần đầu tiên các nhà
khoa học đã phát hiện ra vật chất dẫn điện
với tính năng hoàn toàn không có điện trở,
gọi đó là chất siêu dẫn.

2) Tính chất:
a)
Theo định luật Ohm:
R=V/I
- Hiện tượng điện trở được tạo ra bởi sự va chạm
của các ion trong dòng điện với nhau, tạo ra nhiệt
tiêu tán mất năng lượng. Dòng điện bình thường
nếu được cung cấp một hiệu điện thế không thể
tồn tại mãi vì có điện trở.
- Tuy nhiên trong chất siêu dẫn vì điện trở R = 0 nên
không dòng điện I không bị cản trở. Điều này có
nghĩa là một mạch điện có thể hoạt động vài năm,
thậm chí lên đến hàng nghìn năm mà không cần có
hiệu điện thế V (V = 0)

b) Hiệu ứng Meissner hay hiệu ứng Meissner-
Ochsenfeld là hiệu ứng từ thông bị đẩy ra hoàn
toàn khỏi bên trong của vật siêu dẫn. Hiện
tượng này là hiện tượng nghịch từ hoàn hảo.
Từ thông sinh ra bởi vật siêu dẫn bù trừ hoàn
toàn từ thông ở môi trường ngoài. Do đó, từ
thông bên trong vật siêu dẫn bằng 0. Hiện
tượng này được khám phá bởi Walther
Meissner và Robert Ochsenfeld vào năm 1933.
(blah blah blah nói cho nó có chứ quan tâm
định nghĩa làm gì mà hãy tận hưởng clip sau :-j)

• (dự định là cho xem clip này:
http://www.youtube.com/watch?v=0IkiEQTpq
gU)

Khi vật liệu gốm được làm lạnh bằng khí Nito
khí tồn tại ở 210 độ C hay 63 độ Kenvin), gốm
trở thành chất siêu dẫn, tạo từ trường đẩy
nam châm lên