Giải vật lí 11 bài 13: Dòng điện trong kim loại

Giải câu 1: Hạt tải điện trong kim loại là electron...

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

Hạt tải điện trong kim loại là electron tự do. Mật độ của chúng không đổi.

Giải câu 2: Vì sao điện trở của kim loại tăng...

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

Vì điện trở của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ theo hàm bậc nhất tuyến tính như sau:

$\rho  = \rho _{0}.[1 + \alpha .(t - t_{0})]$.

Trong đó:

• $\rho $, $\rho _{0}$ lần lượt là điện trở suất của kim loại ở nhiệt độ t, t₀.
• $\alpha $: hệ số nhiệt điện trở (K^-1).

Giải câu 3: Điện trở của kim loại thường và siêu...

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

Bài 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.

Giải câu 4: Do đâu mà cặp nhiệt điện có suất...

Do đâu mà cặp nhiệt điện có suất điện động?

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

Giải câu 5: Phát biểu nào là chính xác...

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 điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ.

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

Chọn đáp án B.

Giải câu 6: Phát biểu nào là chính xác...

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.

Chọn đáp án D.

Giải câu 7: Một bóng đèn 220 V – 100 W khi sáng...

Một bóng đèn 220 V – 100 W khi sáng bình thường thì nhiệt độ của dây tóc đèn là 2000⁰C. Xác định điện trở của đèn khi thắp sáng và khi không thắp sáng, biết rằng nhiệt độ môi trường là 20⁰C và dậy tóc đèn làm bằng vofam.

Điện trở của bóng đèn khi sáng bình thường là: $R = \frac{U^{2}}{P} = \frac{220^{2}}{100} = 484$ $\Omega $.

Điện trở của bóng đèn khi không thắp sáng là:

Ta có $\rho $ tỉ lệ thuận với R, nên công thức sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ là:

$R = R_{0}.[1 + \alpha .(t - t_{0})] = 484.[1 + 4,5.10^{-3}.(2000 -20)]$.

$\Rightarrow $ R₀ = 48,4 $\Omega $.

Giải câu 8: Khối lượng mol nguyên tử của đồng...

Khối lượng mol nguyên tử của đồng là 64.10^-3 kg/mol . Khối lượng 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 10 A. Tính tốc độ trôi của electron dẫn trong dây dẫn đó.

a. Mật độ electron tự do trong đồng là: $n = \frac{N_{A}.D}{A} = \frac{6,023.10^{23}.8,9.10^{3}}{64.10^{-3}} 8,375.10^{28}$ $m^{-3}$.

b. Điện trở của dây dẫn là: $R = \rho .\frac{l}{S} = 16,9$ $\Omega $.

Điện trường xuất hiện trong dây dẫn là: E = U

Giải câu 9: Để mắc đường dây tải điện từ...

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. 

Để đảm bảo chất lượng đường truyền thì điện trở của hai dây dẫn phải bằng nhau

$\Rightarrow $ $\frac{\rho _{Al}}{\rho _{Cu}} = \frac{S_{Al}}{S_{Cu}} = \frac{\frac{m_{Al}}{D_{Al}.l}}{\frac{m_{Cu}}{D_{Cu}.l}} = \frac{m_{Al}.D_{Cu}}{m_{Cu}.D_{Al}}$

Trong đó D_Al , D_Cu lần lượt là khối lượng riêng của Al và Cu.

Thay số vào ta có: Khối lượng của nhôm là m_Al = 490 (kg).