Электрическая проводимость - металл
Cтраница 3
Для теперешних наших целей нам достаточно принять как данное замечательную электрическую проводимость металлов, как приходилось делать многим поколениям физиков. [31]
В частности, при нагревании увеличивается амплитуда колебаний положительных ионов металлической решетки. Из-за этого более интенсивно рассеиваются электроны и уменьшается их подвижность, вследствие чего электрическая проводимость металлов при нагревании уменьшается. Наоборот, при приближении к абсолютному нулю уменьшается амплитуда колебания ионов, кристаллическая решетка упорядочивается, уменьшается влияние ионов на электроны проводимости и облегчается продвижение последних в металле. Многие металлы в силу особых квантовых условий при низких температурах становятся сверхпроводниками. [32]
Большую роль играет давление. Так, многие вещества, являющиеся в обычных условиях изоляторами, с повышением давления становятся полупроводниками, а полупроводники приобретают электрическую проводимость металлов. [33]
 |
Заполнение полос приводит к металлу ( о, изолятору ( б и полупроводнику ( в. [34] |
Важная осо бенность этой структуры состоит в гом, что имеются незаполненные орбиталн, лежащие очень близко к высшему заполненному уровню - уровню Ферми, и поэтому для возбуждения электронов па высшем уровне требуется исключительно малая энергия. Следовательно, электроны очень подвижны, и их подвижность отражается в способности металла проводить электричество при наложении небольшой разности потенциалов. Поэтому электрическая проводимость металлов является свойством, характерным для частично заполненных полос орбиталей. [35]
При повышении температуры колебательное движение катионов в узлах кристаллической решетки металла усиливается. Это приводит к увеличению помех линейному движению его свободных электронов в электрическом поле. В результате электрическая проводимость металла снижается. [36]
 |
Кристаллическая структура графита. [37] |
Одно из наиболее характерных свойств металлов - высокая электрическая проводимость, обусловленная направленным переносом их электронов в электрическом поле. С другом стороны, имеется большая группа твердых веществ с молекулярной, ионной или ковалентной решеткой, которые образуют класс диэлектриков. Их электрическая проводимость на 20 - 30 порядков ниже электрической проводимости металлов. [38]
 |
Чувствительность приборов ИЭ. [39] |
Чувствительность приборов к изменениям электрической проводимости определяется величиной отклонения стрелки микроамперметра при изменении электрической проводимости на il м / ( ом - мм. Эта характеристика важна при относительных измерениях. Она не является постоя нной, а зависит от электрической проводимости контролируемого металла. В табл. 3 - 2 приведены значения чувствительности для разных типов приборов. [40]
Следовательно, при незначительном возбуждении энергетическое состояние каждого из электронов может меняться в пределах всей энергетической зоны. Это имеет место, например, при приложении к металлу электрического поля. Тогда электроны начинают двигаться в направлении поля, что определяет электрическую проводимость металлов. [41]
Поэтому концентрация электронов проводимости в металле почти пе зависит от температуры, и зависимость электрической проводимости металла от температуры обусловлена изменением подвижности электронов. Средняя длина свободного пробега электрона уменьшается при повышении температуры вследствие увеличения амплитуды тепловых колебаний решетки, а также при наличии дефектов и примесей, нарушающих упорядоченность кристаллической решетки. С уменьшением длины свободного пробега снижается подвижность носителей заряда, поэтому с увеличением температуры электрическая проводимость металлов падает. [42]
В металлических кристаллах запрещенная зона отсутствует из-за перекрывания валентной зоны и зоны проводимости ( рис. 28, в), так как металлические кристаллы образованы элементами, у которых число валентных электронов мало по сравнению с числом вакантных орбиталей. Вследствие этого в кристаллической решетке металла осуществляются нелокализованные химические связи. Благодаря свободному перемещению электронов по всему объему кристалла металлы имеют высокую электрическую проводимость. В отличие от полупроводников электрическая проводимость металлов понижается с повышением температуры. Однако и в жидком ( расплавленном) состоянии металлы проводят электрический ток. [43]
В щелочных металлах валентная зона занимает половину имеющихся энергетических уровней ( во внешнем s - подуровне содержится один валентный электрон), остальные уровни не заполнены, они образуют зону проводимости. В непосредственной близости от валентной зоны находится зона проводимости. Это характерно для металлов. В эту зону могут легко переходить электроны под действием электрического поля и обеспечивать электрическую проводимость металла. [44]
Наиболее полно к настоящему времени развита теория металлических проводников. Взаимодействие положительно заряженного остова кристаллической решетки с делокализованными электронами обеспечивает стабильность и устойчивость структуры металлов, а наличие электронов, принадлежащих не отдельным атомам, а всей их совокупности, обеспечивает высокую электрическую проводимость металлов. Однако наиболее точные расчеты кинетических коэффициентов получены на основе современной теории металлов, в которой совокупность делокализованных электронов рассматривается как Ферми-жидкость, подчиняющаяся статистике Ферми. Наибольшую практическую ценность представляют результаты теоретического исследования электрической проводимости металлов. [45]
Страницы: 1 2 3 4