Bài 13: Dòng điện trong kim loại

Lý thuyết

Câu C1 trang 75 SGK Vật lý 11

Vì sao người ta chọn dây bạch kim để làm nhiệt kế điện trở dùng trong công nghiệp ?

Hướng dẫn giải

Nhiệt kế điện trở dùng trong công nghiệp là một thiết bị xác định nhiệt độ của vật dựa vào sự thay đổi điện trở của nó theo nhiệt độ. Do vậy để là một nhiệt kế điện trở có độ chính xác cao, ta phải dùng các vật liệu có hệ số nhiệt điện trở ∝ thay đổi mạnh và tuyến tính theo nhiệt độ và có nhiệt độ nóng chảy cao. Bạch kim là vật liệu đáp ứng tốt yêu cầu trên.

Câu C2 trang 76 SGK Vật lý 11

Vì sao dòng điện chạy trong cuộn dây siêu dẫn không có nguồn điện lại có thể duy trì lâu dài ?, Có thể dùng dòng điện ấy làm cho động cơ chạy mãi được không ?

Hướng dẫn giải

* Các vật liệu siêu dẫn là các kim loại khi nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn Tc thì điện trở suất đột ngột giảm xuống băng không.

* Dòng điện chạy trong cuộn dây siêu dẫn không có nguồn điện có thể duy trì lâu dài vì không bị mất mát năng lượng do tỏa nhiệt.

* Về nguyên tắc, có thể dùng dòng điện ấy làm cho động cơ chạy mãi. Nhưng thực tế, không thể tạo được vật liệu có điện trở hoàn toàn băng không. Mặt khác trong động cơ ngoài việc mất mát năng lượng do tỏa nhiệt còn có sự mất mát năng lượng dưới các dạng khác như bức xạ điện từ hay dòng Fu-cô…..Vì vậy. không thể dùng dòng điện ấy làm cho động cơ chạy mãi.

Bài 1 (SGK trang 78)

Hạt tải điện trong kim loại là loại êlectron nào? Mật độ của chúng vào cỡ nào?

Hướng dẫn giải

Hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do. Mật độ của chúng vào cỡ \(10_{28}\left(m_{-3}\right)\)

Bài 2 (SGK trang 78)

Vì sao điện trở của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng?

Hướng dẫn giải

Sở dĩ điện trở của kim loại tăng vì khi nhiệt độ tăng lên thì độ mất trật tự của mạng tinh thê tăng do đó độ linh động của các êlectron tự do bị cản trở nhiều hơn.

Bài 3 (SGK trang 78)

Điện trở của kim loại thường và siêu dẫn khác nhau như thế nào?

Hướng dẫn giải

Điện trở của kim loại thường có giá trị xác định nào đó thay đổi theo nhiệt độ,

Điện trở của kim loại siêu dẫn khi nhiệt đô giảm xuông nhiệt độ tới hạn nào đó của kim loại thì điện trở bằng không.

Bài 4 (SGK trang 78)

Do đâu mà cặp nhiệt điện có suất điện động?

Hướng dẫn giải

Cặp nhiệt điện có suất điện động là do sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai đầu nóng và đầu lạnh.

Bài 5 (SGK trang 78)

Phát biểu nào là chính xác

Các kim loại đều:

A. Dẫn điện tốt, có điện trở suất không thay đổi.

B. Dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ

C. Dẫn điện tốt như nhau, có điêj trở suất thay đổi theo ngiệt độ

D. Dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ giống nhau.

Hướng dẫn giải

Phát biểu nào là chính xác

Các kim loại đều:

A. Dẫn điện tốt, có điện trở suất không thay đổi.

B. Dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ

C. Dẫn điện tốt như nhau, có điêj trở suất thay đổi theo ngiệt độ

D. Dẫn điện tốt, có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ giống nhau.

Bài 6 (SGK trang 78)

Phát biểu nào là chính xác

Hạt tải điện trong kim loại là

A. các êlectron của nguyên tử

B. êlectron trong cùng của nguyên tử

C. các êlectron hoá trị đã bay tự do ra khỏi tinh thể

D. các êlêctron hoá trị chuyển động tự do trong mạng tinh thể

Hướng dẫn giải

Phát biểu nào là chính xác

Hạt tải điện trong kim loại là

A. các êlectron của nguyên tử

B. êlectron trong cùng của nguyên tử

C. các êlectron hoá trị đã bay tự do ra khỏi tinh thể

D. các êlêctron hoá trị chuyển động tự do trong mạng tinh thể

Bài 7 (SGK trang 78)

Một bóng đèn 220V - 100W khi sáng bình thường thì nhiệt độ của dây tóc đèn là 2000oC. Xác định điện trở của đèn khi thắp sáng và khi không thắp sáng, biết rằng nhiệt độ môi trường là 20oC và dây tóc đèn làm bằng vofam.

Hướng dẫn giải

Bài 8 (SGK trang 78)

Khối lượng mol nguyên tử của đồng là 64.10-3 kg/mol . Khối lwọng riêng của đồng là 8,9.103 kg/m3. Biết rằng mỗi nguyên tử đồng đóng góp 1 êlectron dẫn. 

a) Tính mật độ êlectron tự do trong đồng.

b) Một dậy tải điện bằng đồng, tiết diện 10 mm2, mang dòng điện 10A. Tính tốc độ trôi của electron dẫn trong dây dẫn đó.

Hướng dẫn giải

Bài 9 (SGK trang 78)

Để mắc đường dây tải điện từ điểm A đến địa điểm B, ta cần 1000 kg dây đồng. Muốn thay dây đồng bằng dây nhôm mà vẫn đảm bảo chất lượng truyền điện, ít nhất phải dùng bao nhiêu kg nhôm? Cho biết khối lượng riêng của đồng là 8 900 kg/m3, của nhôm là 2 700 kg/m3

Hướng dẫn giải

Loading...