Điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ như thế nào

Điện trở của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ như thế nào:

1. Bản chất của dòng điện trong kim loại

- Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động của electron tự do, là nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại

- Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên chúng dẫn điện rất tốt.

- Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron hoá trị trở thành các ion dương.Các ion dương liên kết với nhau một cách có trật tự tạo thành mạng tinh thể kim loại. Các ion dương dao động nhiệt xung quanh nút mạng.

- Các electron hoá trị tách khỏi nguyên tử thành các electron tự do với mật độ n không đổi. Chúng chuyển động hỗn loạn toạ thành khí electron tự do choán toàn bộ thể tích của khối kim loại và không sinh ra dòng điện nào.

- Điện trường do nguồn điện ngoài sinh ra, đẩy khí electron trôi ngược chiều điện trường, tạo ra dòng điện.

- Vậy, Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường

- Bảng điện trở suất và hệ số nhiệt điện trở của một số kim loại ở 200C

Giải thích vì sao điện trở suất của kim loại và bán dẫn lại phụ thuộc vào nhiệt độ theo cách khác nhau

Lời giải:

• Điện trở suất của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng, là do:

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 kim loại tăng, điện trở của kim loại tăng.

• Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết giảm mạnh khi nhiệt độ tăng, là do:

Ở nhiệt độ thấp, các electron liên kết tương đối yếu với các ion của nó. Khi tăng nhiệt độ, các electron có động năng đủ lớn bứt khỏi liên kết và tạo thành electron dẫn. Chừa lại một chỗ trống tương đương với hạt tải điện mang điện tích dương gọi là lỗ trống=> khi nhiệt độ tăng mật độ hạt tải điện là electron và lỗ trống trong bán dẫn tinh khiết tăng => điện trở suất giảm

Điện trở của kim loại phụ thuộc nhiệt độ như thế nào?

Lời giải:

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 kim loại tăng, điện trở của kim loại tăng.

Điện trở của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ như thế nào ?