Cтраница 2
Металлы в твердом и жидком состоянии обладают более или менее ярко выраженными общими физическими свойствами. Так, они хорошо проводят электричество и теплоту. Причина этого - подвижность свободных электронов в твердом и расплавленном металле. Лучшими проводниками теплоты и электричества являются серебро, медь и алюминий. Вследствие значительной теплопроводности и электропроводности металлы широко используют в электротехнической промышленности. По мере повышения температуры электропроводность металлов уменьшается. Нагревание усиливает колебательные движения ионов металла, вследствие чего перемещение электронов между ними затрудняется. Чистые металлы проводят электрический ток лучше, чем металлы, содержащие примеси. Примеси нарушают правильную структуру металла, что увеличивает сопротивление прохождению тока. Поэтому в качестве материала для электрических проводов используют возможно более чистые металлы. [16]
Но если мы понизим температуру до - 80 С, то число свободных электронов уменьшится приблизительно в 500 миллионов раз, и тело практически будет представлять собой изолятор. Проводимость тела при этом будет быстро возрастать, несмотря на противодействующее этому возрастанию уменьшение подвижности свободных электронов. [17]
Концентрация свободных электронов будет очень мала ( около 1010 на 1 см3 вещества), но все же достаточна для создания измеримых электрических токов. Но если мы понизим температуру до - 80 С, то число свободных электронов уменьшится приблизительно в 500 миллионов раз, и тело практически будет представлять собой изолятор. Проводимость тела при этом будет быстро возрастать, несмотря на противодействующее этому возрастанию уменьшение подвижности свободных электронов. [18]
В твердых и жидких металлах электроны ( электронный газ), благодаря их ничтожной массе и размерам, обладают значительной подвижностью. Поэтому, если к металлу приложить некоторую разность потенциалов, то электроны сразу начинают перемещаться от отрицательного полюса к положительному и тем создают электрический ток. Металлы называются проводниками 1-го рода. Так как в проводниках 2-го рода переносчиками электричества являются ионы веществ, подвижность которых значительно ниже подвижности свободных электронов металлов, то электропроводность металлов в сотни тысяч раз превышает таковую растворов электролитов. [19]
Нарушение его в пределах 10 - 7 см уже вызывает рассеяние и обрывает свободный пробег. Только в веществе, где имеется дальний порядок, возможна большая длина пробега и большая подвижность. Длина пробега уменьшается под влиянием теплового движения и дефектов решетки. Если к моменту плавления она уже достигла минимальной величины, свойственной аморфному состоянию, то при плавлении не изменится заметно ни концентрация, ни подвижность свободных электронов. Всегда, впрочем, плавление сопровождается изменением плотности, а иногда и изменением расположения соседних атомов. Поэтому некоторый скачок электропроводности при плавлении всегда наблюдается. [20]
С повышением температуры число свободных электронов очень быстро возрастает. Так, например, если энергия Е, необходимая для освобождения электрона, равна 1 эв, то при комнатной температуре примерно только один электрон на 10 атомов будет иметь запас тепловой энергии, достаточный для его освобождения. Концентрация свободных электронов будет очень мала ( около 10 на 1 см вещества), но все же достаточна для создания измеримых электрических токов. Но если мы понизим температуру до - 80 С, то число свободных электронов уменьшится приблизительно в 500 миллионов раз, и тело практически будет представлять собой изолятор. Проводимость тела при этом будет быстро возрастать, несмотря на противодействующее этому возрастанию уменьшение подвижности свободных электронов. [21]
С повышением температуры число свободных электронов очень быстро возрастает. Так, например, если энергия, необходимая для освобождения электрона, W - l эВ, то при комнатной температуре примерно только один электрон на 1018 атомов будет иметь запас тепловой энергии, достаточный для его освобождения. Концентрация свободных электронов будет очень мала ( около 101 м - 3), но все же достаточна для создания измеримых электрических токов. Но если мы понизим температуру до - 80 С, то число свободных электронов уменьшится приблизительно в 500 миллионов раз, и тело практически будет представлять собой диэлектрик. Проводимость тела при этом будет быстро возрастать, несмотря на противодействующее этому возрастанию уменьшение подвижности свободных электронов. [22]
С повышением температуры число свободных электронов очень быстро возрастает. Так, например, если энергия, необходимая для освобождения электрона, Wl эВ, то при комнатной температуре примерно только один электрон на 1013 атомов будет иметь запас тепловой энергии, достаточный для его освобождения. Концентрация свободных электронов будет очень мала ( около 1016 м - 3), но все же достаточна для создания измеримых электрических токов. Но если мы понизим температуру до - 80 С, то число свободных электронов уменьшится приблизительно в 500 миллионов раз, и тело практически будет представлять собой диэлектрик. Проводимость тела при этом будет быстро возрастать, несмотря на противодействующее этому возрастанию уменьшение подвижности свободных электронов. [23]