Провідники

Будови речовини і його різноманітні фізичні властивості ми будемо вивчати в подальшому. Тим не менше, вже зараз нам необхідні деякі початкові відомості з цієї області фізики.

Всі різні речовини складаються з молекул і атомів, які в свою чергу, складаються з заряджених часток – позитивно заряджених ядер і рухаються навколо них негативно заряджених електронів. Тому всі речовини взаємодію з електричним полем. Електричні властивості різних речовин різняться досить помітно. Тим не менш, всі речовини за своїми електричними властивостями можна розділити на дві великі групи – провідники та діелектрики.

Провідниками називаються речовини здатні проводити електричний струм. Для того, що б речовина було провідником, воно повинно містити заряджені частинки, здатні досить вільно пересуватися за обсягом провідника. Типовим представником провідників є метали. Внутрішня структура металів, являє собою кристалічну решітку, утворену позитивно зарядженими іонами. Електрони атомів металів, що знаходяться на високих орбіталях, слабо пов’язані з ядром, при утворенні кристала відриваються від своєї атома і можуть вільно пересуватися за обсягом всього кристала, утворюючи своєрідне хмара вільних електронів. Сумарний електричний заряд провідника залишається рівним нулю, електричне поле хмари вільних електронів компенсується полем позитивних іонів кристалічної решітки. Наявність цих вільних електронів обумовлює провідні властивості металів.

Підкреслимо, що вільні електрони пов’язані з кристалічною решіткою, тому для того, щоб покинути метал електрони повинні отримати досить значну додаткову енергію. Поведінка електрона подібно до поведінки кульки в глибокій ямі з плоским дном: рухатися по дну може вільно, а вискочити назовні важко (рис. 224).

Провідниками також є розчини солей, кислот, лугів. При попаданні цих молекул в рідку середу вони розпадаються (дисоціюють) на іони, здатні переміщатися по об’єму розчину і тим самим проводити електричний струм.

При деяких умовах проводити електричний струм можуть і гази.

Посилання на основну публікацію