Dòng điện trong kim loại được ứng dụng rộng rãi trong đời sống thông qua dây dẫn điện, tạo ra từ trường…Vậy bạn đã biết cụ thể khái niệm dòng điện trong kim loại chưa? Nó khác với dòng điện như thế nào? Những thông tin chúng tôi được đề cập trong bài viết sẽ giúp bạn giải đáp.
Dòng điện trong kim loại là gì?
Dòng điện trong kim loại là gì? Về bản chất, dòng điện trong kim loại là sự chuyển động của các electron tự do theo một hướng dưới tác dụng của điện trường.
Ngoài ra, hệ số nhiệt điện trở sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ và mức độ gia công của vật liệu. Nếu nhiệt độ giảm thì điện trở suất của kim loại sẽ liên tục giảm.
Bản chất của dòng điện trong kim loại
Sau khi tìm hiểu dòng điện trong kim loại là gì, thông tin về bản chất của nó sẽ giúp bạn hiểu chi tiết các tính chất tạo ra dòng điện này.
Nguyên tử kim loại khi mất electron sẽ chuyển thành ion dương. Các ion này sẽ liên kết với nhau và tạo thành mạng tinh thể trong kim loại.
Khi mạng tinh thể này bị rối loạn, chuyển động của nó trở nên mạnh mẽ hơn. Các electron hóa trị sẽ trở thành các electron tự do hoạt động ở mật độ không đổi (các electron ở dạng khí được tạo ra).
Khi đó dòng điện sẽ được sinh ra khi sản xuất ra điện. Sự rối loạn của tinh thể cản trở sự chuyển động của các electron tự do. Hay có thể nói rằng bản chất dòng điện trong kim loại được tạo ra nếu có sự va chạm của các electron tự do và các ion dương.
Ngoài ra, kim loại dẫn điện tốt vì mật độ của chúng rất cao và các tính chất khác của dòng điện cũng có thể được suy ra từ lý thuyết này.
Hiện tượng nhiệt điện trong kim loại
Bạn lấy 2 sợi dây kim loại khác nhau, sau đó hàn 2 đầu lại với nhau, một đầu hàn được giữ ở nhiệt độ cao, đầu còn lại được giữ ở nhiệt độ thấp.
Lúc này, điện áp giữa đầu nóng và đầu lạnh của mỗi dây sẽ khác nhau, khi đó trong mạch sẽ xuất hiện suất điện động nhiệt điện.
Công thức cụ thể là:
E = αT(t1 − t2)
Trong đó:
+ T1 – T2 là chênh lệch nhiệt điện ở đầu nóng và đầu lạnh
+ αT là hệ số nhiệt động
Phân biệt dòng diện và dòng điện trong kim loại
Dòng điện trong kim loại là gì? Dòng điện này khác với dòng điện bình thường như thế nào? Theo định nghĩa nêu trên, dòng điện trong kim loại là dòng chuyển động có hướng của các electron tự do. Dòng điện là dòng chuyển động có hướng của các hạt tích điện dương và âm tham gia vào quá trình chuyển động có hướng.
Cách tính điện trở suất kim loại theo nhiệt độ
Điện trở suất của kim loại (p) tăng khi nhiệt độ tiến gần đến hàm bậc nhất như sau:
Trong đó:
+ ρ0 là giá trị nhiệt độ điện trở suất t0oC (thường dao động ở 20oC)
+ ρ là điện trở suất ở nhiệt độ toC
+ α là ký hiệu hệ số cản nhiệt (K-1)
Thông tin trên cấu thành kiến thức về dòng điện trong kim loại và công thức tính toán. Hi vọng qua những chia sẻ trên các bạn có thể hiểu rõ khái niệm này và có được những kiến thức cần thiết.
