Bài 20: Chất dẫn điện và chất cách điện - Dòng điện trong kim loại

Quan sát và nhận biết:

Hãy quan sát hình 20.1 hoặc các vật thật tương ứng và cho biết chúng gồm:

1. Các bộ phận dẫn điện là...

2. Các bộ phận cách điện là...

Hãy kể tên ba vật liệu thường dùng để làm vật dẫn điện và ba vật liệu thường dùng để làm vật cách điện.

Hãy nêu một số trường hợp chứng tỏ rằng không khí ở điều kiện bình thường là chất cách điện.

Hãy nhớ lại xem trong nguyên tử, hạt nào mang điện tích dương, hạt nào mang điện tích âm.

Các nhà khoa học đã phát hiện và khẳng định rằng trong kim loại có các electron thoát ra khỏi nguyên tử và chuyển động tự do trong kim loại. Chúng được gọi là các electron tự do. Phần còn lại của nguyên tử dao động xung quanh những vị trí cố định. Hình 20.3 là mô hình đơn giải của một đoạn dây kim loại.

Hãy nhận biết trong mô hình này:

- Kí hiệu nào biểu diễn các electron tự do?

- Kí hiệu nào biểu diễn phần còn lại của nguyên tử. Chúng mang điện tích gì? Vì sao?

Hãy cho biết các electron tự do bị cực nào của pin đẩy, bị cực nào của pin hút.

Hãy vẽ thêm mũi tên cho mỗi electron tự do này để chỉ chiều dịch chuyển có hướng của chúng.

Vật nào dưới đây là vật dẫn điện?

A. Thanh gỗ khô.

B. Một đoạn ruột bút chì.

C. Một đoạn dây nhựa.

D. Thanh thủy tinh.

Trong các dụng cụ và thiết bị điện thường dùng, vật liệu cách điện được sử dụng nhiều nhất là:

A. Sứ

B. Thủy tinh.

C. Nhựa

D. Cao su.

Trong vật nào dưới đây không có êlectrôn tự do?

A. Một đoạn dây thép.

B. Một đoạn dây đồng.

C. Một đoạn dây nhựa.

D. Một đoạn dây nhôm.

Trong những chất cho ở bảng bên em tìm thấy chất nào dẫn điện tốt nhất, chất nào cách điện tốt nhất?

• Vì sao các lõi dây điện thường bằng đồng?

• Khi có dòng điện trong dây dẫn kim loại, các êlectrôn tự do dịch chuyển có hướng với vận tốc khoảng từ 0,1mm/s tới 1 mm/s.

Thế mà khi đóng công tắc điện thì bóng đèn sáng hầu như tức thì, mặc dù dây dẫn có thể rất dài. Đó là vì khi đóng công tắc, các êlectrôn tự do có sẵn ở mọi chổ trong dây dẫn nhận được tín hiệu gần như cùng một lúc và hầu như đồng loạt chuyển động có hướng. Thật đúng là nhanh như điện!