Khi nhiệt độ tăng lên thì dây dẫn kim loại

Đề bài:

A. Tăng lên.                      B. Giảm đi.                  

C. Không thay đổi.

D. Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ nhưng sau đó giảm dần.

A

Điện trở suất phụ thuộc vào nhiệt độ, biểu hiện ở chỗ điện trở suấtcủa các kim loại tăng theo nhiệt độ trong trong khi điện trở suất của các chất bán dẫn lại giảm theo nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của thanh kim loại cũng tăng do biên độ dao động của các ion quanh nút mạng tăng lên.

Trắc nghiệm: Khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của thanh kim loại cũng tăng do?

A. Chuyển động vì nhiệt của các electron tăng lên

B. Chuyển động định hướng của các electron tăng lên

C. Biên độ dao động của các ion quanh nút mạng tăng lên

D. Biên độ dao động của các ion quanh nút mạng giảm đi

Trả lời:

Đáp án đúng: C. Biên độ dao động của các ion quanh nút mạng tăng lên

Khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của thanh kim loại cũng tăng do biên độ dao động của các ion quanh nút mạng tăng lên.

Giải thích của giáo viên Top lời giải lí do chọn đáp án C

Điện trở suấtlà đại lượng đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện của mỗi chất. Chất có điện trở suất thấp (chất dẫn điện) sẽ dễ dàng cho dòng điện truyền qua, ngược lại chất có điện trở suất lớn (chất cách điện) sẽ có tính cản trở dòng điện lớn.

Bản chất của điện trở suất nhằm phản ánh tính cản trở sự dịch chuyển có hướng của các hạt mang điện của mỗi chất. Đại lượng này có đơn vị được ký hiệu là Ohm. met (Kí hiệu: Ω.m).

Điện trở suất phụ thuộc vào nhiệt độ, biểu hiện ở chỗ điện trở suấtcủa các kim loại tăng theo nhiệt độ trong trong khi điện trở suất của các chất bán dẫn lại giảm theo nhiệt độ. Trong tất cả các trường hợp, điện trở suất của các chất phụ thuộc vào các cơ chế tán xạ của điện tử trong vật liệu như: Tán xạ trên phonon, tán xạ sai hỏng, tán ạ trên spin. Bên cạnh đó, điện trở suất còn phụ thuộc vào mật độ điện tử tự do trong chất.

Khi nhiệt độ tăng, các ion kim loại ở nút mạng tinh thể dao động mạnh. Do đó độ mất trật tự của mạng tinh thể kim loại tăng làm tăng sự cản trở chuyển động của các electron tự do. Vì vậy, Khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của thanh kim loại cũng tăng do biên độ dao động của các ion quanh nút mạng tăng lên.

>>> Xem thêm: Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ

Câu hỏi trắc nghiệm bổ sung các kiến thức về điện trở suất

Câu 1. Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ như thế nào?

A. Giảm đi.

B. Không thay đổi.

C. Tăng lên.

D. Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ nhưng sau đó lại giảm dần

Đáp án: C. Tăng lên.

Câu 2. Khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của thanh kim loại cũng tăng do?

A. Chuyển động vì nhiệt của các electron tăng lên.

B. Chuyển động định hướng của các electron tăng lên.

C. Biên độ dao động của các ion quanh nút mạng tăng lên.

D. Biên độ dao động của các ion quanh nút mạng giảm đi.

Đáp án: C. Biên độ dao động của các ion quanh nút mạng tăng lên.

Câu 3. Một sợi dây đồng có điện trở 74Ω ở 50 C, có điện trở suất α = 4,1.10 K .

Điện trở của sợi dây đó ở 100 oC là?

A. 86,6Ω

B. 89,2Ω

C. 95Ω

D. 82Ω

Đáp án: A. 86,6Ω

Giải thích: Áp dụng công thức Rt = R0(1+ αt)

ta suy ra:

Câu 4. Để xác định được sự biến đổi của điện trở theo nhiệt độ ta cần các dụng cụ gì?

A. Ôm kế và đồng hồ đo thời gian.

B. Vôn kế, ampe kế, cặp nhiệt độ.

C. Vôn kê, cặp nhiệt độ, đồng hồ đo thời gian.

D. Vôn kê, ampe kế, đồng hồ đo thời gian

Đáp án: B. Vôn kế, ampe kế, cặp nhiệt độ.

--------------------

Trên đây Top lời giải đã đưa ra đán án chính xác nhất cho các bạn về “Khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của thanh kim loại cũng tăng do?” và một số câu hỏi trắc nghiệm bổ sung các kiến thức về điện trở suất. Chúng tôi hi vọng các bạn đã có những kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này. Chúc các bạn học tốt.

Khi tăng dần nhiệt độ của một dây dẫn kim loại từ nhiệt độ phòng đến dưới nhiệt độ nóng chảy, độ dẫn điện của dây dẫn bi?

Khi tăng dần nhiệt độ của một dây dẫn kim loại từ nhiệt độ phòng đến dưới nhiệt độ nóng chảy, độ dẫn điện của dây dẫn biến đổi theo chiều nào?

A. Tăng dần.

B. Giảm dần.

C. Không đổi.

D. Không biến đổi một chiều.

Trang chủ

Sách ID

Khóa học miễn phí

Luyện thi ĐGNL và ĐH 2023

Chọn C

Hướng dẫn: Điện tở của dây kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ Rt=R0[1+ αt], với hệ số nhiệt điện trở α > 0 nên khi nhiệt độ tăng thì điện trở của dây kim loại tăng.

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm dưới đây !

Số câu hỏi: 65

Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng điện trở của nó sẽ như thế nào? Nếu bạn đang quan tâm đến chủ đề về điện trở này thì đừng bỏ lỡ bài viết. Trong điện tử và điện tử học, điện trở của một vật chính là đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của vật đó. Đại lượng nghịch đảo của điện trở chính là điện dẫn hay độ dẫn điện, và là đặc trưng cho khả năng dòng điện chạy qua. Cùng chúng tôi tìm hiểu sâu hơn về chủ đề này ngay dưới đây. 

Khi tăng nhiệt độ, các ion kim loại ở nút mạng dao động mạnh. Do đó, sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại tăng lên làm tăng khả năng cản chuyển động của electron tự do. Vì thế, khi nhiệt độ của dây kim loại tăng điện trở của nó sẽ tăng và ngược lại, khi nhiệt độ của dây kim loại giảm điện trở của nó sẽ giảm liên tục.

Dòng điện trong kim loại là gì?

Dòng điện trong kim loại chính là dòng chuyển động có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường. Hệ số của nhiệt điện trở không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, mà còn phụ thuộc vào độ tinh khiết và gia công của vật liệu. 

Dòng điện trong kim loại có bản chất như thế nào?

Các nguyên tử trong khối kim loại khi mất đi các electron hóa trị sẽ trở thành ion dương. Các ion dương này sẽ tự sắp xếp theo một trật tự, tạo thành mạng tinh thể trong kim loại. Khi mạng tinh thể này trở nên rối loạn hơn, chuyển động của các ion sẽ trở nên mạnh hơn. Các electron hóa trị sau khi tách ra khỏi nguyên tử sẽ trở thành các electron tự do có mật độ n không đổi [n là hằng số]. Chúng chuyển động hỗn loạn tạo ra các electron tự do.

Bản chất thực của dòng điện trong kim loại

Dòng điện được tạo ra khi điện trường do nguồn điện tạo ra đẩy khí Electron ngược chiều điện trường. Trong kim loại, trật tự sắp xếp của các tinh thể cản trở sự chuyển động của các electron tự do. Đây cũng chính là nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại. 

Electron tự do trong kim loại

Nói cách khác, dòng điện trong kim loại được tạo ra trong điều kiện có sự va chạm của electron tự do với các ion dương của mạng tinh thể. Sự biến dạng của tinh thể do biến dạng cơ học và các nguyên tử lạ lẫn vào bên trong kim loại sẽ làm cho điện trở của kim loại thay đổi.

Từ thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại ta thấy tất cả các hạt tải điện trong kim loại đều là electron tự do. Do vậy, kim loại dẫn điện rất tốt vì mật độ của chúng rất cao. Nhiều tính chất khác của dòng điện trong kim loại cũng có thể được suy ra từ thuyết electron này. Tóm lại, dòng điện trong kim loại là sự chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường.

Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại

Điện trở suất [ρ] của kim loại tăng theo nhiệt độ xấp xỉ là hàm bậc nhất: 

ρ = ρ0 [1 + α [t – t0]] 

Trong đó: 

+ ρ0 là điện trở suất ở nhiệt độ t0oC [Khoảng 20oC ] 

+ ρ là điện trở suất ở nhiệt độ t độ C 

+ α là hệ số nhiệt điện trở 

[K-1] Hệ số nhiệt điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ, độ sạch và chế độ làm việc tăng dần của bản thân vật liệu.

Hiện tượng siêu dẫn 

Khi giảm nhiệt độ, điện trở suất của kim loại sẽ giảm liên tục. Đến gần 0oK, điện trở của kim loại sạch là rất nhỏ. Trong một số kim loại và hợp kim, khi nhiệt độ dưới nhiệt độ tới hạn tc, điện trở suất đột ngột giảm xuống bằng không. Chúng tôi nói rằng những vật liệu này đang chuyển sang trạng thái siêu dẫn.

Mô hình mạng tinh thể đồng

+ Từ trường mạnh sinh ra từ cuộn dây siêu dẫn 

+ Khi dùng dây siêu dẫn để tải điện thì phần năng lượng mất đi trên đường dây không còn dẫn nhiệt Nếu lấy hai dây kim loại khác nhau rồi hàn hai đầu dây lại với nhau thì một mối hàn được giữ ở nhiệt độ cao, mối hàn còn lại được giữ ở nhiệt độ thấp, hiệu điện thế giữa hai đầu nóng và lạnh của mỗi dây sẽ không giống nhau thì trong mạch sẽ xuất hiện suất điện động. 

Công thức suất điện động nhiệt điện là: E = αT [t1 – t2] 

Trong đó: 

+ t1: Nhiệt độ ở đầu trên 

+ t2: Nhiệt độ ở đầu dưới 

+ αT: Hệ số nhiệt điện động 

Ứng dụng của hiện tượng dẫn nhiệt: Chế tạo cặp nhiệt điện để đo nhiệt độ

Kết luận

Bài viết trên đây giúp bạn trả lời câu hỏi: Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng điện trở của nó sẽ như thế nào? Hy vọng rằng bài viết sẽ cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích giúp bạn hiểu rõ hơn về dòng điện trong kim loại. 

Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ


A.

B.

C.

D.

Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ nhưng sau đó lại giảm dần.

Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng điện trở của nó sẽ được VnDoc biên soạn hướng dẫn bạn đọc trả lời câu hỏi liên quan đến dòng điện trong kim loại. Cũng như từ đó đưa ra các nội dung lý thuyết bài tập liên quan. Giúp bạn đọc củng cố bài học, rèn luyện kĩ năng thao tác giải bài tập. Mời các bạn tham khảo.

>> Mời các bạn tham khảo thêm một số tài liệu liên quan đến dòng điện trong kim loại

  • Trong các nhận định sau nhận định nào về dòng điện trong kim loại là không đúng
  • Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của
  • Bản chất dòng điện trong kim loại

Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ

A. Giảm đi.

B. Không thay đổi.

C. Tăng lên.

D. Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ nhưng sau đó lại giảm dần.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Khi nhiệt độ của kim loại càng tăng cao thì các ion kim loại càng dao động mạnh => độ mất trật tự của mạng tinh thể kim loại càng tăng, càng làm tăng sự cản trở chuyển động của các electron tự do

Vì vậy, khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất cuả kim loại tăng => Điện trở của kim loại cũng tăng

Đáp án C

Dòng điện trong kim loại

+ Vận dụng biểu thức sự phụ thuộc của điện trở suất vào nhiệt độ:

ρ = ρ0 [1 − α[t − t0]]

+ Vận dụng biểu thức xác định điện trở của dây dẫn kim loại:

R= ρ.l/S

  • ρ là điện trở suất cua rkim loại
  • I là chiều dài của kim loại
  • S là tiết diện của dây dẫn

Điện trở của dây dẫn: làm cản trở dòng điện, sinh nhiệt làm lãng phí điện năng khi truyền tải vì vậy trong thực tế người ta luôn tìm cách để giảm giá trị của R bằng cách:

Tăng tiết diện của dây dẫn [tăng S]

Giảm chiều dài của dây dẫn [giảm I]

Giảm điện trở suất ρ của kim loại

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.

Câu hỏi vận dụng liên quan

Câu 1. Chọn câu đúng? Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ:

A. Giảm đi

B. Không thay đổi

C. Tăng lên

D. Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ nhưng sau đó lại giảm dần

Xem đáp án

Đáp án C

Câu 2.Nguyên nhân có điện trở suất trong kim loại là do

A. các electron tự do chuyển động hỗn loạn

B. trong quá trình chuyển động có hướng dưới tác dụng của điện trường, các electron va chạm với các ion ở nút mạng

C. các ion ở nút mạng dao động sinh ra nhiệt làm xuất hiện trở suất.

D. mật độ electron trong kim loại nhỏ.

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 3.Dòng điện trong kim loại không có tác dụng nào sau đây?

A. tác dụng từ.

B. tác dụng hóa học.

C. Tác dụng tĩnh điện.

D. Tác dụng sinh học.

Xem đáp án

Đáp án C

------------------------------

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng điện trở của nó sẽ. Để có thể nâng cao kết quả trong học tập mời các bạn tham khảo một số tài liệu: Hóa học lớp 10, Giải bài tập Hóa học lớp 11, Thi thpt Quốc gia môn Văn, Thi thpt Quốc gia môn Lịch sử, Thi thpt Quốc gia môn Địa lý, Thi thpt Quốc gia môn Toán, đề thi học kì 1 lớp 11, đề thi học kì 2 lớp 11 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.

Để tiện trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm giảng dạy và học tập môn học THPT, VnDoc mời các bạn truy cập nhóm riêng dành cho lớp 11 sau: Nhóm Tài liệu học tập lớp 11 để có thể cập nhật được những tài liệu mới nhất.

Video liên quan