De elektrische geleidbaarheid van metalen zoals het is
Niemand is vandaag verbaasd dat, door aan te rakensleutelschakelaar, we zien een verlichte lamp. Vaak denken we zelfs niet dat al dergelijke acties gebaseerd zijn op een hele reeks fysieke verschijnselen. Een van deze uiterst merkwaardige verschijnselen is de elektrische geleidbaarheid van metalen, die de stroom van elektrische stroom waarborgt.
Om te beginnen, waarschijnlijk, moet worden gedefinieerd, over watOver het algemeen is er een toespraak. Dus de elektrische geleidbaarheid wordt het vermogen van een stof om elektrische stroom te laten vloeien. En verschillende stoffen hebben dit vermogen in verschillende mate. Afhankelijk van de mate van elektrische geleiding, worden stoffen verdeeld in geleiders, halfgeleiders en diëlektrica.
Als je naar de experimentele gegevens kijkt,verkregen door onderzoekers tijdens de studie van elektrische stroom, wordt het duidelijk dat de geleidbaarheid van metalen het hoogst is. Dit wordt ook bevestigd door de dagelijkse praktijk, wanneer metalen draden worden gebruikt om elektrische stroom over te dragen. Het zijn metalen die hoofdzakelijk geleiders van elektrische stroom zijn. En een verklaring hiervoor kan gevonden worden in de elektronische theorie van metalen.
Volgens de laatste is de dirigentkristalrooster, waarvan de knopen bezet zijn door atomen. Ze bevinden zich erg strak en zijn verbonden met naburige vergelijkbare atomen, dus ze blijven praktisch op de plaatsen van het kristalrooster. Wat niet gezegd kan worden over elektronen die zich op de buitenste schillen van atomen bevinden. Deze elektronen kunnen willekeurig willekeurig bewegen en vormen zo het zogenaamde "elektronische gas". Hier is de elektronische geleidbaarheid van metalen en is gebaseerd op dergelijke elektronen.
Als bewijs dat de natuurelektrische stroom is te wijten aan elektronen, we kunnen ons de ervaring herinneren van de Duitse fysicus Ricke, afgeleverd in 1901. Hij pakte twee koperen en een aluminiumcilinder met zorgvuldig gepolijste uiteinden, legde de ene op de andere en liet er een elektrische stroom doorheen lopen. Volgens het idee van de experimentator, als de elektrische geleiding van metalen te wijten is aan atomen, dan zou de overdracht van materie plaatsvinden. Nadat echter de elektrische stroom het jaar door was gegaan, veranderde de massa van de cilinders niet.
Dit resultaat leidde tot de conclusie datde elektrische geleiding van metalen wordt veroorzaakt door enkele deeltjes die inherent zijn aan alle geleiders. Voor deze rol naderde het elektron, dat tegen die tijd al open was. Later werden verschillende geestige experimenten uitgevoerd en ze bevestigden allemaal dat de elektrische stroom het gevolg is van de beweging van de elektronen.
In overeenstemming met moderne ideeën overhet kristalrooster van metalen, de knopen bevinden zich ionen en elektronen bewegen relatief vrij tussen hen in. Het is een groot aantal van dergelijke elektronen die zorgen voor een hoge elektrische geleiding van metalen. In aanwezigheid van een klein potentiaalverschil aan de uiteinden van de geleider beginnen deze vrije elektronen te bewegen, wat de stroom van elektrische stroom veroorzaakt.
Hier moet worden opgemerkt dat de geleidbaarheid sterk ishangt af van de temperatuur. Dus met toenemende temperatuur neemt de geleidbaarheid van metalen af en vice versa neemt toe met afnemende temperatuur, tot het fenomeen van supergeleiding. Tegelijkertijd moet eraan worden herinnerd dat hoewel alle metalen geleidingsvermogen hebben, de grootte voor elk van deze metalen anders is. Koper is de beste geleidbaarheid van de metalen die het meest worden gebruikt en gebruikt in elektrotechniek.
Dus het gegeven materiaal geeft het idee datis de elektrische geleiding van metalen, verklaart de aard van de elektrische stroom en legt uit wat de oorzaak is. Er wordt een beschrijving gegeven van het kristalrooster van metalen en de invloed van enkele externe factoren op de geleidbaarheid.
