Lý thuyết Dòng điện trong các môi trường hay, chi tiết nhất
a] Đặc điểm dòng điện trong kim loại
- Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do. Mật độ của các electron tự do trong kim loại rất cao nên kim loại dẫn điện rất tốt
- Bản chất dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron dưới tác dụng của điện trường.
- Chuyển động nhiệt của mạng tinh thể cản trở chuyển động của hạt tải điện làm cho điện trở kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ. Đến gần 0oK, điện trở của kim loại rất nhỏ.
b] Sự phụ thuôc của điên trở suất của kim loai theo nhiệt độ
- Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất: ρ = ρo[1 + α[t - to]]
- Vật liệu siêu dẫn có điện trở đột ngột giảm đến bằng 0 khi nhiệt độ ≤ nhiệt độ tới hạn [T ≤ TC].
- Cặp nhiệt điện là hai dây kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau. Khi nhiệt độ hai mối hàn T1, T2 khác nhau, trong mạch có suất điện động nhiệt điện ξ = αT[T1 - T2], αT là hệ số nhiệt điện động.
a] Đặc điểm dòng điện trong chất điện phân
- Các dung dịch muối, axit, bazơ hay các muối nóng chảy được gọi là các chất điện phân.
- Hạt tải điện trong chất điện phân là các ion dương, ion âm bị phân li từ các phân tử muối, axit, bazơ.
- Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau trong điện trường.
- Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại vì mật độ các ion trong chất điện phân nhỏ hơn mật độ các electron trong kim loại, khối lượng và kích thước của các ion lớn hơn khối lượng và kích thước của các electron nên tốc độ chuyển động có hướng của chúng nhỏ hơn.
- Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi các anion đi tới anôt kéo các ion kim loại của điện cực vào trong dung dịch.
- Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất đi theo. Tới điện cực chỉ có electron có thể đi tiếp, còn lượng vật chất động lại ở điện cực, gây ra hiện tượng điện phân.
- Hiện tượng điện phân được áp dụng trong các công nghệ luyện kim, hóa chất, mạ điện, …
b] Các định luật Fa-ra-đây
- Định luật FA – ra - đây thứ nhất:
+ Khối lượng vật chất đươc giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuân với điện lượng chạy qua bình đó : m = kq
- Định luật Fa – ra - đây thứ hai:
+ Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam
+ Khối lượng chất thoát ra ở cực của bình điện phân tính ra gam:
với F = 96500 C/mol; m tính bằng gam, A là khối lượng mol nguyên tử của chất, I tính bằng ampe, t tính bằng giây, n là hóa trị của nguyên tố tạo ra ion.
- Chất khí vốn không dẫn điện. Chất khí chỉ dẫn điện khi có hạt tải điện [electron, ion] do tác nhân ion hóa sinh ra. Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của electron và các ion trong điện trường.
- Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí xảy ra khi ta phải dùng tác nhân ion hóa từ bên ngoài để tạo ra hạt tải điện trong chất khí.
- Khi dùng nguồn điện áp lớn để tạo ra sự phóng điện qua chất khí, ta thấy có hiện tượng nhân hạt tải điện.
- Quá trình phóng điện tự lực trong chất khí là quá trình phóng điện vẫn tiếp tục giữ được khi không còn tác nhân ion hóa tác động từ bên ngoài. Có 4 cách chính để dòng điện có thể tạo ra hạt tải điện mới trong chất khí:
+ Dòng điện qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao, khiến phân tử khí bị ion hoá.
+ Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hoá ngay khi nhiệt độ thấp.
+ Catôt bị dòng điện nung nóng đỏ, làm cho nó có khả năng phát ra electron. Hiện tượng này gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt electron.
+ Catôt không nóng đỏ nhưng bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào làm bật electron khỏi catôt trở thành hạt tải điện.
- Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực hình thành trong chất khí khi có điện trường đủ mạnh để làm ion hóa chất khí. Ứng dụng dùng để đốt hỗn hợp xăng không khí trong động cơ xăng, giải thích hiện tượng sét trong tự nhiên.
- Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực hình thành khi dòng điện qua chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn, giữ catốt ở nhiệt độ cao để nó phát được electron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt electron.
+ Hồ quang điện có thể kèn theo toả nhiệt và toả sáng rất mạnh.
+ Hồ quang diện có nhiều ứng dụng như hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu, …
- Chất bán dẫn là một nhóm vật liệu mà tiêu biểu là gecmani và silic. Điện trở suất của các chất bán dẫn có giá trị nằm trong khoảng trung gian giữa kim loại và điện môi, phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ và tạp chất:
+ Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của chất bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm.
+ Điện trở suất của chất bán dẫn giảm rất mạnh khi pha một ít tạp chất.
+ Điện trở của bán dẫn giảm đáng kể khi bị chiếu sáng hoặc bị tác dụng của các tác nhân ion hóa khác.
- Chất bán dẫn có hai loại hạt tải điện là electron và lỗ trống. Dòng điện trong bán dẫn là dòng các electron dẫn chuyển động ngược chiều điện trường và dòng các lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường.
- Bán dẫn chứa đôno [tạp chất cho] là loại n, có mật độ electron rất lớn so với lỗ trống. Bán dẫn chứa axepto [tạp chất nhận] là loại p, có mật độ lỗ trống rất lớn so với mật độ electron.
- Lớp chuyển tiếp p-n là chỗ tiếp xúc giữa 2 miền mang tính dẫn điện p và n trên một tinh thể bán dẫn. Dòng điện chỉ chạy qua được lớp chuyển tiếp p-n theo chiều từ p sang n, nên lớp chuyển tiếp p-n được dùng làm điôt bán dẫn để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều.
Xem thêm các phần Lý thuyết Vật Lí lớp 11 Ôn thi THPT Quốc gia hay, chi tiết khác:
Giới thiệu kênh Youtube Tôi
1. Dòng điện trong kim loại:
Bản chất dòng điện trong kim loại sẽ là dòng chuyển dời có hướng của các electron ngược chiều điện trường.
Điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ: ρ = ρ0[1 + α[t – t0]].
α: hệ số nhiệt điện trở [K-1].
ρ0 : điện trở suất của vật liệu tại nhiệt độ t0.
Suất điện động của cặp nhiệt điện: E = αT[T1 – T2].
Trong đó T1 – T2 là hiệu nhiệt độ giữa 2 đầu: đầu nóng và đầu lạnh; αT là hệ số nhiệt điện động.
Hiện tượng siêu dẫn: Là hiện tượng điện trở suất của vật liệu sẽ giảm đi đột ngột xuống bằng 0 khi khi nhiệt độ của vật liệu giảm xuống thấp hơn một lượng giá trị Tc nhất định. Giá trị này phụ thuộc vào bản thân vật liệu.
2. Dòng điện trong chất điện phân:
Trong dung dịch, các muối, bazơ, axit bị phân li thành ion. Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion ở trong điện trường theo hai hướng ngược nhau.
Hiện tượng gốc axit trong dung dịch điện phân sẽ tác dụng với cực dương tạo thành chất điện phân tan trong dung dịch và làm cực dương đi gọi là hiện tượng dương cực tan.
Nội dung các định luật Faraday:
+ Định luật 1: Khối lượng chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân sẽ tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó.
m = kq
+ Định luật 2: Đương lượng hóa học của nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ là 1/F , trong đó F ở đây gọi là số Faraday.
Biểu thức kết hợp nội dung hai định luật:
3. Dòng điện trong chất khí:
Trong điều kiện thường chất khí sẽ không dẫn điện. Chất khí chỉ dẫn điện khi trong lòng ở đó có sự ion hóa các phân tử.
Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion âm, ion dương và các electron do chất khí bị ion hóa sinh ra.
Khi dùng nguồn điện gây hiệu điện thế lớn thì sẽ xuất hiện hiện tượng nhân hạt tải điện trong lòng chất khí.
Quá trình phóng điện vẫn tiếp tục được duy trì khi không còn tác nhân ion hóa chất khí từ bên ngoài gọi là quá trình phóng điện tự lực.
Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực hình thành dòng điện qua chất khí có thể giữ được nhiệt độ cao của catot để nó phát được electron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt điện tử.
1. Dòng điện trong kim loại:
a. Bản chất của dòng điện trong kim loại
- Trong kim loại, các nguyên tử bị mất êlectron 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 êlectron hoá trị tách khỏi nguyên tử thành các êlectron tự do với mật độ n không đổi. Chúng chuyển động hỗn loạn toạ thành khí êlectron tự do choán toàn bộ thể tích của khối kim loại và không sinh ra dòng điện nào.
- Điện trườngE→ do nguồn điện ngoài sinh ra, đẩy khí êlectron trôi ngược chiều điện trường, tạo ra dòng điện.
- Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động của êlectron tự do, là nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại
b. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ
Điện trở suất ρcủa kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất
Hệ số nhiệt điện trở không những phụ thuộc vào nhiệt độ, mà vào cả độ sạch và chế độ gia công của vật liệu đó.
c. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn
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.
Một số kim loại và hợp kim, khi nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn Tcthì điện trở suất đột ngột giảm xuống bằng 0. Ta nói rằng các vật liệu ấy đã chuyển sang trạng thái siêu dẫn.
Các cuộn dây siêu dẫn được dùng để tạo ra các từ trường rất mạnh.
d. Hiện tượng nhiệt điện
Nếu lấy hai dây kim loại khác nhau và hàn hai đầu với nhau, một mối hàn giữ ở nhiệt độ cao, một mối hàn giữ ở nhiệt độ thấp, thì hiệu điện thế giữa đầu nóng và đầu lạnh của từng dây không giống nhau, trong mạch có một suất điện độngξ\xiξ.ξ\xiξgọi là suất điện động nhiệt điện, và bộ hai dây dẫn hàn hai đầu vào nhau gọi là cặp nhiệt điện.
Suất điện động nhiệt điện
Cặp nhiệt điện được dùng phổ biến để đo nhiệt độ.
Tổng hợp toàn bộ kiến thức lý thuyết về dòng điện trong các môi trường và đặc biệt là dòng điện trong chất điện phân và Định luật Fa- ra- đây giúp bạn đọc nắm đươc bao quát lý thuyết của cả chương. Những bài tập có đáp án và lời giải chi tiết sẽ là tài liệu hữu ích hơn, giúp các bạn củng cố kiến thức.
- Tóm tắt lý thuyết và ví dụ về dòng điện trong chất điện phân và các môi trường khác
- Tóm tắt lý thuyết và ví dụ dòng điện trong các môi trường khác
- Dòng điện trong các môi trường [ đầy đủ- chi tiết]
Xem thêm: Phương pháp giải bài tập dòng điện trong các môi trường
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
I. HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRONG CHƯƠNG:
1 Dòng điện trong kim loại:
- Bản chất dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron ngược chiều điện trường.
- Điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ: ρ = ρo[1 + α[t – to]]. α: hệ số nhiệt điện trở\[[K^{-1}]\]
ρo: điện trở suất của vật liệu tại nhiệt độ t0
- Suất điện động của cặp nhiệt điện:E = αT[T1– T2].
Trong đóT1– T2 là hiệu nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh;αT là hệ số nhiệt điện động.
- Hiện tượng siêu dẫn: Là hiện tượng điện trở suất của vật liệu giảm đột ngột xuống bằng 0 khi khi nhiệt độ của vật liệu giảm xuống thấp hơn một giá trị Tc nhất định. Giá trị này phụ thuộc vào bản thân vật liệu.
2.Dòng điện trong chất điện phân:
Trong dung dịch, các axit, ba zơ, muối bị phân li thành ion.
Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường theo hai hướng ngược nhau.
Hiện tượng gốc axit trong dung dịch điện phân tác dụng với cực dương tạo thành chất điện phân tan trong dung dịch và cực dương bị mòn đi gọi là hiện tượng dương cực tan.
Nội dung các định luật Faraday:
+ Định luật 1: Khôi lượng chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó.
m = kq
+ Định luật 2: Đương lượng hóa học của nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam\[\frac{A}{n}\]của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ là\[\frac{1}{F}\]trong đó F gọi là số
Faraday.
\[k=\frac{1}{F} . \frac{A}{n}\]
Biểu thức kết hợp nội dung hai định luật:
\[m= \frac{1}{F}.\frac{A}{n} . It\]
1. Dòng điện trong chất khí:
Trong điều kiện thường thì chất khí không dẫn điện. Chất khí chỉ dẫn điện khi trong lòng nó có sự ion hóa các phân tử.
Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương, ion âm và các electron do chất khí bị ion hóa sinh ra.
Khi dùng nguồn điện gây hiệu điện thế lớn thì xuất hiện hiện tượng nhân hạt tải điện trong lòng chất khí.
Quá trình phóng điện vẫn tiếp tục được quy trì khi không còn tác nhân ion hóa chất khí từ bên ngoài gọi là quá trình phóng điện tự lực.
Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực hình thành dòng điện qua chất khí có thể giữ được nhiệt độ cao của catod để nó phát được eletron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt điện tử.
2. Dòng điện trong chân không:
Là dòng chuyển động ngược chiều điện trường của các electron bứt ra từ điện cực.
Diot chân không chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều, nó gọi là đặc tính chỉnh lưu.
Dòng electron được tăng tốc và đổi hướng bằng điện trường và từ trường và nó được ứng dụng ở đèn hình tia catot [CRT].
3. Dòng điện trong chất bán dẫn:
Một số chất ở phân nhóm chính nhóm 4 như Si, Ge trong những điều kiện khác nhau có thể dẫn điện hoặc không dẫn điện, gọi là bán dẫn.
Bán dẫn dẫn điện hằng hai loại hạt tải là electron và lỗ trống.
Ở bán dẫn tinh khiết, mật độ electron bằng mật độ lỗ trống. Ở bán dẫn loại p, mật độ lỗ trống rất lớn hơn mật độ electron. Ở bán dẫn loại n, mật độ electron rất lớn hơn mật độ lỗ trống.
Lớp tiếp xúc n – p có đặc điểm cho dòng điện đi theo một chiều từ p sang n. Đây gọi là đặc tính chỉnh lưu. Đặc tính này được dùng để chế tạo diot bán dẫn. Bán dẫn còn được dùng chế tạo transistor có đặc tính khuyếch đại dòng điện.
II. Câu hỏi và bài tập:
17.Dòngđiệntrongkimloại
Câu 3.1 Khi nhiệt độ của dây kim loại tăng, điện trở của nó sẽ
A. Giảm đi.
C. Tăng lên.
B. Không thay đổi.
D. Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ nhưng sau đó lại giảm dần.
Giải: 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.
Câu3.2 Nguyên nhân gây ra hiện tượng toả nhiệt trong dây dẫn khi có dòng điện chạy qua là:
A. Do năng lượng của chuyển động có hướng của electron truyền cho ion[+] khi va chạm.
B. Do năng lượng dao động của ion [+] truyền cho eclectron khi va chạm.
C. Do năng lượng của chuyển động có hướng của electron truyền cho ion [-] khi va chạm.
D. Do năng lượng của chuyển động có hướng của electron, ion [-] truyền cho ion [+] khi va chạm.
Giải: Chọn: A
Hướng dẫn: Nguyên nhân gây ra hiện tượng toả nhiệt trong dây dẫn khi có dòng điện chạy qua là do năng lượng của chuyển động có hướng của electron truyền cho ion[+] khi va chạm.
Câu3.3 Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là:
A. Do sự va chạm của các electron với các ion [+] ở các nút mạng.
B. Do sự va chạm của các ion [+] ở các nút mạng với nhau.
C. Do sự va chạm của các electron với nhau.
D. Cả B và C đúng.
Giải: Chọn: A
Hướng dẫn: Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là do sự va chạm của các electron với các ion [+] ở các nút mạng.
Câu3.4 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.
Giải: Chọn: C
Hướng dẫn: 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.
Câu3.5 Một sợi dây đồng có điện trở 74Ω ở \[50^{0}C\]có điện trở suất \[\alpha = 4,1.10^{-3} K^{-1}\]Điện trở của sợi dây đó ở \[100^{0}C\]là :
A. 86,6Ω B. 89,2Ω C. 95Ω D. 82Ω
Giải: Chọn: A
Hướng dẫn: Áp dụng công thứcRt= R0[1+ αt]ta suy ra\[\frac{R_{1}}{R_{2}} = \frac{1+\alpha t_{1}}{1+\alpha t_{2}} \Leftrightarrow R_{2}=R_{1} \frac{1+\alpha t_{2}}{1+\alpha t_{1}} = 86,6 [\Omega ]\]
Câu3.6 Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Hạt tải điện trong kim loại là electron.
B. Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm nếu nhiệt độ trong kim loại
được giữ không đổi
C. Hạt tải điện trong kim loại là iôn dương và iôn âm.
D. Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại gây ra tác dụng nhiệt.
Giải: Chọn: C
Hướng dẫn: Hạt tải điện trong kim loại là electron. Hạt tải điện trong chất điện
phân là ion dương và ion âm.
Câu3.7 Một sợi dây bằng nhôm có điện trở 120Ω ở nhiệt độ200Cđiện trở của sợi dâyđó ở1790Clà 204Ω. Điện trở suất của nhôm là:
A. 4,8.10-3 K-1 B. 4,4.10-3 K-1 C. 4,3.10-3 K-1 D. 4,1.10-3 K-1
Giải:.7 Chọn: A
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 3.5 suy ra\[\alpha = \frac{R_{2}-R_{1}}{R_{1}t_{2}+R_{2}t_{1}} = 4,827.10^{-3} K^{-1}\]
Câu3.8 Phát biểu nào sau đây là đúng?
Khi cho hai thanh kim loại có bản chất khác nhau tiếp xúc với nhau thì:
A. Có sự khuếch tán electron từ chất có nhiều electron hơn sang chất có ítelectron hơn.
B. Có sự khuếch tán iôn từ kim loại này sang kim loại kia.
C. Có sự khuếch tán eletron từ kim loại có mật độ electron lớn sang kim loại cómật độ electron nhỏ hơn.
D. Không có hiện tượng gì xảy ra.
Giải: Chọn: C
Hướng dẫn: Khi cho hai thanh kim loại có bản chất khác nhau tiếp xúc với nhau
thì có sự khuếch tán eletron từ kim loại có mật độ electron lớn sang kim loại có
mật độ electron nhỏ hơn.
Câu3.9 Để xác định được sự biến đổi của điện trở theo nhiệt độ ta cần các dụng cụ:
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.
Giải: Chọn: B
Hướng dẫn: Để xác định được sự biến đổi của điện trở theo nhiệt độ ta cần các
dụng cụ: vôn kế, ampe kế, cặp nhiệt độ.
18. Hiện tượng siêu dẫn
Câu3.10 Hai thanh kim loại được nối với nhau bởi hai đầu mối hàn tạo thành một
mạch kín, hiện tượng nhiệt điện chỉ xảy ra khi:
A. Hai thanh kim loại có bản chất khác nhau và nhiệt độ ở hai đầu mối hàn bằngnhau.
B. Hai thanh kim loại có bản chất khác nhau và nhiệt độ ở hai đầu mối hàn khácnhau.
C. Hai thanh kim loại có bản chất giống nhau và nhiệt độ ở hai đầu mối hànbằng nhau.
D. Hai thanh kim loại có bản chất giống nhau và nhiệt độ ở hai đầu mối hànkhác nhau.
Giải: Chọn: B
Hướng dẫn: Hai thanh kim loại được nối với nhau bởi hai đầu mối hàn tạo thànhmột mạch kín, hiện tượng nhiệt điện chỉ xảy ra khi hai thanh kim loại có bảnchất khác nhau và nhiệt độ ở hai đầu mối hàn khác nhau.
Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây:
Tải về
Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Vật lý lớp 11 - Xem ngay
1. Dòng điện trong Kim loại
Xét về cấu tạo của Kim loại
Kim loại có cấu trúc mạng tinh thể bao gồm các ion dương dao động tại các nút của mạng, các electron tự do chuyển động một cách hỗn loạn theo mọi hướng khác nhau. Khi đặt một nguồn điện vào hai đầu của kim loại sẽ tạo nên sự chênh lệch về điện thế, làm các electron tự do di chuyển thành dòng bên trong kim loại. Dòng electron tự do này, di chuyển từ cực âm đến cực dương bên trong kim loại. Như vậy, dòng điện bên trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron bên trong kim loại.
Điện trở của dây dẫn Kim loại
Các ion dương trong cấu trúc mạng tinh thể của Kim loại chỉ di chuyển xung quanh nút mạng, cản trở sự di chuyển của dòng electron. Sự cản trở này tạo thành điện trở.
Công thức tính điện trở của kim loại: R= ρl/ S
Trong đó:
+ R: điện trở của dây dẫn kim loại [Ω]
+ l: chiều dài của đoạn dây [m]
+ S: tiết diện ngang của dây dẫn [m2]
+ ρ: điện trở suất của dây dẫn [Ωm]
Bên cạnh đó, điện trở suất của dây dẫn cũng phụ thuộc vào nhiệt độ, theo công thức: ρ=ρ0[1+α.∆t]
Trong đó:
+ ρ: điện trở suất của dây dẫn
+ ρ0: điện trở suất của kim loại sau khi thay đổi nhiệt độ
+ ∆t: độ biến thiên nhiệt độ
+ α: hằng số nhiệt điện trở