Dòng điện trong kim loại được vận dụng khá nhiều trong thực tiễn hiện nay như nhiệt kế, điện từ trường.. Vậy bạn đã biết khái niệm dòng điện trong kim loại là gì chưa? Hãy cùng Blogthietbidien.com tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!
Dòng điện trong kim loại là một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực vật lý và điện tử và được ứng dụng rộng rãi trong đời sống hiện đại ngày nay. Vậy dòng điện trong kim loại là gì? Được áp dụng vào cuộc sống như thế nào? Blogthietbidien.com sẽ giải đáp thắc mắc của bạn qua nội dung chia sẻ dưới đây.
Dòng điện trong kim loại là gì?
Dòng điện trong kim loại là dòng các electron tự do dịch chuyển có hướng dưới sự tác động của điện trường. Lúc này, các electron sẽ bị đẩy bởi cực âm và bị hút bởi cực dương.
Hệ số của điện trở sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ, độ tinh khiết và chế độ gia công của vật liệu đó. Khi nhiệt độ giảm, điện trở suất của kim loại sẽ giảm theo.
Bản chất dòng điện trong kim loại
Trong kim loại, khi các nguyên tử khối mất đi electron sẽ trở thành các ion dương. Các ion này liên kết với nhau một cách có trật tự và tạo nên một mạng tinh thể trong kim loại.
Khi chưa có sự tác động của nguồn điện bên ngoài, mạng tinh thể này bị mất trật tự khiến cho sự chuyển động của các ion trở nên mạnh mẽ. Các electron hoá trị có xu hướng tách khỏi nguyên tử và biến thành các electron tự do hoạt động với mật độ không đổi, tạo ra khí electron tự do.
Tuy nhiên, khi chúng ta đặt một nguồn điện vào hai đầu của dây dẫn kim loại sẽ tạo ra điện trường. Dưới tác động của điện trường, khí electron tự do sẽ trôi ngược theo chiều điện trường và va chạm với các ion dương tại các nút mạng. Sự mất trật tự trong kim loại sẽ cản trở sự chuyển động của các electron tự do và gây ra điện trở.
Do đó, có thể nói rằng bản chất của dòng điện trong kim loại là sự va chạm của các electron tự do và các ion dương sinh ra dòng điện.
Hiện tượng nhiệt điện trong kim loại
Hiện tượng nhiệt điện là hiện tượng một dòng điện được sinh ra trong mạch kín, khi có sự chênh lệch về nhiệt độ giữa hai dây dẫn.
Ví dụ, bạn thực hiện hàn hai đầu của hai dây kim loại khác nhau lại, giữ một mối hàn ở nhiệt độ cao, và mối còn lại ở nhiệt độ thấp. Lúc này, sự khác biệt về hiệu điện thế giữa đầu nóng và đầu lạnh trên mỗi dây sẽ tạo nên hiện tượng suất điện động nhiệt điện trong mạch.
Suất điện động nhiệt điện được tính bằng công thức:
E = αT (T1 − T2)
Trong đó:
T1 – T2: sự chênh lệch nhiệt điện giữa hai đầu nóng lạnh (K);
αT: hệ số của nhiệt điện động (V/K).
Dòng điện và dòng điện trong kim loại
Dòng điện trong kim loại khác gì với dòng điện thông thường? Về bản chất, dòng điện trong kim loại là dòng các electron tự do dịch chuyển có hướng. Còn dòng điện là dòng các hạt mang điện tích dịch chuyển có hướng, tức là cả điện tích âm và điện tích dương đều tham gia dịch chuyển có hướng tạo thành dòng điện.
Tính điện trở suất kim loại theo nhiệt độ
Điện trở suất kim loại luôn tăng giảm theo nhiệt độ theo một hàm bậc nhất như sau:
ρ = ρ0[1 + (t – t0)]
Trong đó:
ρ0: Điện trở suất của dây dẫn tại nhiệt độ t0 (Ωm);
ρ: Điện trở suất của dây dẫn tại nhiệt độ t (Ωm);
α: Hệ số nhiệt của điện trở (K-1).
Hệ số của nhiệt điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ, chế độ gia công và độ tinh khiết của vật liệu.
Ứng dụng của dòng điện trong kim loại
Dòng điện trong kim loại được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống ở rất nhiều lĩnh vực:
- Chế tạo thành công nam châm điện mà không gây tỏa nhiệt trong hoạt động nhờ từ trường mạnh;
- Máy quét MRI trong y học, các thiết bị siêu tốc, máy chế tạo, máy quét..;
- Nhiệt kế, dây dẫn…
XEM THÊM
- 1A Bằng Bao Nhiêu W? Quy Đổi Ampe Sang Watt
- Chiết Áp Là Gì? Sơ Đồ, Cách Đấu, Công Thức Tính Chiết Áp
- Diode 1N4007 Là Gì? Sơ Đồ, Công Thức Tính & Vai Trò
Qua những thông tin Blogthietbidien.com vừa cung cấp hy vọng bạn đã nắm được khái niệm dòng điện trong kim loại là gì và những công thức tính. Nếu cảm thấy hữu ích, đừng quên chia sẻ với bạn bè và người thân nhé! Theo dõi chúng tôi mỗi ngày để cập nhật thêm nhiều kiến thức bổ ích.
