Điện trở suất của kim loại là gì?

CÂU HỎI: Điện trở suất của kim loại là gì?

LỜI GIẢI: 

• Điện trở suất và hệ số nhiệt điện trở của một số kim loại ở 20⁰ C

CÙNG TOP LỜI GIẢI ÔN LẠI KIẾN THỨC LIÊN QUAN NHÉ!!!

1. Điện trở suất là gì? Ký hiệu của điện trở suất

Mỗi loại vật liệu khác nhau sẽ có một đại lượng đặc trưng nói lên khả năng cản trở dòng điện theo kích cỡ (chiều dài, tiết diện), đại lượng này được gọi là điện trở suất. Những chất có điện trở suất cao thường được sử dụng làm các loại vật liệu cách điện, còn chất có điện trở suất thấp thường được ứng dụng làm vật dẫn điện (tiêu biểu như đồng và nhôm được dùng làm lõi của các loại dây dẫn điện). 

Bản chất của điện trở suất phản ánh khả năng cản trở sự dịch chuyển theo hướng của các hạt mang điện của mỗi chất. Đơn vị ký hiệu của điện trở suất là Ohm.met (Ω.m).

Điện trở suất của các chất và nhiệt độ có sự liên quan khá lớn. Thông thường, ở các vật liệu kim loại, điện trở suất sẽ tỷ lệ thuận với nhiệt độ. Ở vật liệu bán dẫn, điện trở suất lại tỷ lệ nghịch với với nhiệt độ, nhiệt độ cao thì điện trở suất lại thấp. 

Công thức tính điện trở từ điện trở suất

Điện trở suất của một dây dẫn là điện trở của một dây dẫn dài 1m và có tiết diện là 1m2. Tổng quát thì điện trở suất được tính bởi công thức:

Trong đó:

ρ: là điện trở suất (Ω.m)

l: là chiều dài dây dẫn, đơn vị là mét

S: là tiết diện của dây dẫn, đơn vị m2

R: là điện trở.

Điện trở suất của kim loại.

ρ=ρ₀[1+α(t-t₀)]

Phát biểu: Khi nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt của các ion trong mạng tinh thể tăng, làm cho điện trở của kim loại tăng. Do đó điện trở suất ρ của kim loại cũng tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất.

Chú thích: 

Chú ý: 

Độ K = Độ C + 273

Độ F = Độ C x 1,8 +32

2. Ý nghĩa

Tích điện trở của mật độ

Có một đại lượng được đánh giá khá là quạn trọng không kém đó là tích điện trở suất và mật độ. Hay còn được gọi là điện tích điện trở mật độ đại lượng có làm cho dây dẫn điện dày và to hơn. Với mục đích làm cho điện trở hạ thấp tương đương điện trở. Do đó, người thiết kế kỹ thuật thường lựa chọn tich có mật độ thấp. Điều cần lưu ý để chọn tiết diện dây dẫn cho mọi hệ thống điện dân dụng và gia đình.

Ví dụ như Bạc là loại kim loại được đánh giá có khả năng dẫn điện tốt nhưng mật độ tích điện trở lại cao. Khi sử dụng bạc là chất dẫn điện thì tiết điện sẽ dày và năng hơn các vật liệu khác. Mà trong khi đó, nhôm thường được chọn làm dây dẫn truyền tải cho đường truền tốt hơn với điện trở suất của đồng.

3. Luyện tập

Bài 1:

Suất nhiệt điện động của một cặp nhiệt điện phụ thuộc vào

A. nhiệt độ thấp hơn ở một trong hai đầu cặp.

B. nhiệt độ cao hơn ở một trong hai đầu cặp.

C. hiệu nhiệt độ hai đầu cặp.

D. bản chất của chỉ một trong hai kim loại cấu tạo nên cặp.

Chọn đáp án C.

Suất nhiệt điện động của một cặp nhiệt điện phụ thuộc vào hiệu nhiệt độ hai đầu cặp.

Bài tập 2: 

Một đường ray xe điện bằng thép có diện tích tiết diện bằng 65cm2. Hỏi điện trở của đường ray dài là 10km bằng bao nhiêu? Biết tiết diện điện trở suất của théo bằng 3.10-7 Ωm

Lời giải

Áp dụng công thức ta có:

R = 3.10-7 x (10.103 / 65.10-4) = 0,46 Ω

Bài 3:

Một biến trở con chạy có điện trở lớn nhất là 160Ω. Dây điện trở của biến trở là một hợp kim nicrom có tiết diện là 0,12 mm2 và được quấn đều xung quanh một lõi sứ tròn có đường kính 2,7cm. Biết điện trở suất của nicrom là 1,1.10-6 Ωm. Tính số vòng dây của biến trở này?

Lời giải

Chiều dài của dây là:

l = (RxS)/p = (160.0,12.10-6) / 1,1.10-6 = 17,45 m

=) chiều dài một vòng quấn là: C = 2ᴨR = ᴨd = 0,085m

=) Số vòng quấn  là: n = l/C = 17,45/0,085 = 205 vòng