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.
Related posts:
- Провідники і діелектрики: визначення Більшість тіл за своїми електричними властивостями можна розділити на провідники і діелектрики. У чому ж між ними відмінність? У тілах, з властивостями провідника, міститься достатня кількість вільних електричних зарядів, які здатні переміщатися під дією електричного поля. Попросту кажучи, ці тіла здатні проводити електричний струм. До провідникам відносяться метали, розчини солей і кислот, тіла людей і […]...
- Електричний струм Електричний струм – спрямований рух електрично заряджених частинок під впливом електричного поля. Цими частинками є: в провідниках – електрони, в напівпровідниках – електрони і дірки (електронно-діркова провідність), в електролітах – іони (катіони і аніони). Струм характеризується силою струму, яка в системі СІ вимірюється в амперах (А). За напрямок струму прийнято вважати напрямок переміщення позитивно заряджених […]...
- Металевий хімічний зв’язок – коротко Число електронів зовнішніх енергетичних рівнів металів невелика, вони легко відриваються від ядра. В результаті такого відриву утворюються іони металу і вільні електрони. Ці електрони називаються “електронним газом”. Електрони вільно переміщаються за обсягом металу і постійно зв’язуються і відриваються від атомів. Будова речовини металу таке: кристалічна решітка є кістяком речовини, а між її вузлами електрони можуть […]...
- Електричний струм і електропровідність речовини Електричний струм. У речовині, вміщеному в електричне поле, під дією сил поля виникає процес руху елементарних носіїв електрики – електронів або іонів. Рух цих електрично заряджених часток матерії називають електричним струмом. За одиницю сили струму прийнятий ампер (А). Це такий струм, при якому через поперечний переріз провідника щосекунди проходить кількість електрики, рівне 1 Кл. Силу […]...
- Поділ тіл на провідники та діелектрики Ми говорили, що скло не проводить електрики. Однак це твердження не можна розуміти беззастережно. Ретельне спостереження показує, що через скло, так само як і через всякий інший діелектрик, можуть проходити електричні заряди. Однак при одних і тих же умовах через тіла, іменовані діелектриками, проходить за той же термін незрівнянно менший електричний заряд, ніж через провідники […]...
- Іонна провідність У металах, як ви пам’ятаєте, є лише один тип вільних зарядів – це вільні електрони. В електролітах ситуація інша: тут виникають вільні заряди двох типів. 1. Позитивні іони, що утворилися з атомів металів або водню. 2. Негативні іони – атомні або молекулярні кислотні залишки (наприклад, Cl-або SO2-), а також гідроксильна група OH-. Друга відмінність від […]...
- Електрична провідність різних речовин У цій главі ви познайомитеся з фізичними процесами, які зумовлюють проходження струму в різних середовищах. Як рухаються електрони в металевому провіднику, коли в ньому немає електричного поля? Як змінюється рух електронів, коли до металевому провіднику прикладають напругу? Електричний струм проводять тверді, рідкі та газоподібні тіла. Чим ці провідники відрізняються один від одного? Ми познайомилися з […]...
- Провідники в електричному полі Провідниками називаються речовини, в яких є значна кількість вільних зарядів, тобто таких зарядів, які можуть без витрати енергії переміщатися по всьому провіднику. Це метали, електроліти та іонізовані гази. У металах вільними зарядами є електрони, які переміщаються між вузлами кристалічної решітки, утвореної іонами металу. Ці вільні електрони утворюють так званий електронний газ. Вони беруть участь в […]...
- Напрямок електричного струму Напрямок руху заряджених частинок, що утворюють струм, залежить від знаку їх заряду. Позитивно заряджені частинки будуть рухатися від “плюса” до “мінуса”, а негативно заряджені – навпаки, від “мінуса” до “плюса”. В електролітах і газах, наприклад, присутні як позитивні, так і негативні вільні заряди, і струм створюється їх зустрічним рухом в обох напрямках. Яке ж з […]...
- Фізика напівровідників До цих пір, кажучи про здатність речовин проводити електричний струм, ми ділили їх на провідники та діелектрики. Питомий опір звичайних провідників знаходиться в інтервалі 10-8 -10-6 Ом – м; питомий опір діелектриків перевищує ці величини в середньому на 20 порядків: +1010 -1016 Ом – м. Але існують також речовини, які за своєю електропровідності займають проміжне […]...
- Закон збереження електричного заряду – це Використаний Ш. Кулоном спосіб розподілу заряду неявно припускає, що при зіткненні двох однакових кульок їх сумарний заряд зберігається. Фактично Ш. Кулон використав гіпотезу про збереження електричного заряду. Численні експерименти по вимірюванню зарядів у різних системах підтвердили цю гіпотезу. В даний час вважається точно встановленим закон збереження електричного заряду: сумарний електричний заряд замкнутої системи зберігається. Так, […]...
- Чим напівпровідники відрізняються від металів Тверді тіла – це метали, напівпровідники і діелектрики. Вони відрізняються один від одного за своїх електронних властивостях. Електропровідність твердих тіл визначається властивостями електронів. Що таке напівпровідники і метали Напівпровідники відносяться до металів, до твердих тіл. До їх числа належать германій, кремній, миш’як і ін, а також різні сплави і хімічні сполуки. Метали – це тверді […]...
- Природа струму в металах Нам відомо, що атоми речовини складаються з ядер і електронів, які обертаються навколо цих ядер. Електрони притягуються ядрами, і щоб їх “відірвати”, потрібно докласти деяке зусилля. У такому випадку ми будемо мати позитивно заряджене ядро і негативно заряджені електрони. Виходить, що щоб в провіднику з’явився електричний струм, треба вирвати безліч електронів з пут атомів і […]...
- Електричний струм у металах Метали в твердому стані, як відомо, мають кристалічну будову. Частинки в кристалах розташовані в певному порядку і утворюють просторову (кристалічну) решітку. У вузлах кристалічної решітки металу розташовані позитивні іони, а в просторі між ними рухаються вільні електрони. Вільні електрони не пов’язані з ядрами своїх атомів. Негативний заряд всіх вільних електронів за абсолютним значенням дорівнює позитивному […]...
- Провідники і діелектрики Ми бачили в попередніх дослідах, що, торкаючись зарядженим тілом до незарядженим предметів, ми повідомляємо їм електричний заряд. Ми користувалися цим, коли заряджали електроскоп. Таким чином, електричні заряди можуть переходити з одного тіла на інше. Електричні заряди можуть також і переміщатися по тілу. Так, наприклад, коли ми заряджали електроскоп, ми торкалися скляною паличкою верхнього кінця металевого […]...
- Процес електролізу Вся суть процесу електролізу полягає в перетворенні іонів розчину (розплаву) в атоми через додавання або відібрання електронів. Така зміна відбувається завдяки зовнішній електричного кола, в якій існує електричний струм. В такому колі обов’язково є джерело електрики, який є постачальником електронів на одному електроді – катоді, і своєрідним насосом викачувати електрони на іншому електроді – аноді. […]...
- Електричний струм у рідині Припустимо, що у нас є ванночка з дистильованою (чистої без домішок) водою. У неї опущені два електроди у вигляді вугільних стрижнів. В електричному ланцюзі цих електродів також є: постійне джерело харчування, вимикач, реостат, амперметр і вольтметр. При подачі електроживлення на вугільні стрижні нічого не буде відбуватися, оскільки чиста вода є діелектриком. Тепер ми додамо в […]...
- Електричний струм в напівпровідниках Напівпровідники займають проміжне положення по електропровідності (або по питомій опору) між провідниками і діелектриками. Але це розподіл усіх речовин по їх властивості електропровідності є умовним, тому що під дією ряду причин (домішки, опромінення, нагрівання) електропровідність і питомий опір у багатьох речовин досить значно змінюються, особливо в напівпровідників. У зв’язку з цим напівпровідники від металів відрізняють […]...
- Прості неорганічні речовини Прості неорганічні речовини ділять на метали і неметали. Метали володіють схожими фізичними властивостями – металевим блиском, здатністю проводити теплоту і електричний струм. Типові метали пластичні, їх можна піддавати куванні і прокатці, витягати з них тонкий дріт. Металами є, наприклад, літій (Li), натрій (Na), калій (K), кальцій (Ca), магній (Mg), цинк (Zn), алюміній (Al), залізо (Fe), […]...
- Чим відрізняються напівпровідники від провідників? Багато хімічні елементи є напівпровідниками і провідниками. У чому особливості тих і інших? Чим відрізняються напівпровідники від провідників? Що являють собою напівпровідники? Під напівпровідниками розуміються хімічні елементи, що володіють обмеженою здатністю передавати електричний струм. Це обумовлено невеликою кількістю вільних електронів, що формуються в їх структурі при підключенні електродів. Типовими напівпровідниками вважаються такі хімічні елементи, як […]...
- Електричні властивості металів Електричні властивості металів характеризуються електропровідністю і зворотним їй властивістю – електричним опором. Хороша електропровідність і, отже, низький електричний опір у срібла, міді, алюмінію. Саме тому мідь і алюміній в основному використовуються як матеріал для проводів. Найменша величина електричного опору з технічних металів у медм (1,67 10-4 Ом – м). У алюмінію воно в 1,6 разів […]...
- Фізичні властивості неметалів – коротко Якщо більшість елементів-металів не пофарбовані, виняток становлять тільки мідь і золото, то практично всі неметали мають свій колір: Фтор – оранжево-жовтий; Хлор – зеленувато-жовтий; Бром – цегляно-червоний; Йод – фіолетовий; Сірка – жовта; Фосфор може бути білим, червоним і чорним; Рідкий кисень – блакитний. Всі неметали не проводять тепло і електричний струм, оскільки у них […]...
- Що таке провідник і діелектрик? Всі матеріали, що існують в природі, розрізняються своїми електричними властивостями. Таким чином, з усього різноманіття фізичних речовин в окремі групи виділяються діелектричні матеріали та провідники електричного струму. Що являють собою провідники? Провідник – це такий матеріал, особливістю якого є наявність в складі вільно пересуваються заряджених частинок, які поширені по всьому речовині. Проводять електричний струм речовинами […]...
- Електричні ланцюги Для того щоб використовувати енергію електричного струму, потрібно насамперед мати джерело струму, його енергію використовують у споживачах. Електродвигуни, лампи, плитки, всілякі прилади називають приймачами або споживачами електричної енергії. Електричну енергію потрібно доставити до приймача. Для цього приймач з’єднують з джерелом електричної енергії проводами. Щоб вмикати і вимикати в потрібний час приймачі електричної енергії, застосовують ключі, […]...
- Загальні властивості неметалів Виходячи з положення неметалів у періодичній системі Менделєєва, можна виявити властивості для них характерні. Можна визначити кількість електронів на зовнішньому енергетичному підрівні, місце розташування неметалів наприкінці малих і великих періодів, число електронів на зовнішньому підрівні відповідає номеру групи. У періоді йде зростання здатності приєднувати електрони, а в групі це властивість можна спостерігати в міру зменшення […]...
- Повідомлення на тему “Властивості металів” На даний момент людству відомо величезна кількість металів, більшість з яких володіють тими чи іншими властивостями, завдяки яким їх можна розділяти на групи, підгрупи, і різного роду множини. Багато з цих металів досить рідкісні, які зустрічаються в одиничних екземплярах дуже рідко, а інші ж навпаки настільки поширені, що їх іноді навіть не використовують. Так чи […]...
- Закон Ома для повного кола струму Закон Ома є формулою, яка наочно демонструє залежність головних характеристик електричного кола: Електричного струму (потоку заряджених частинок); Напруги (електрорушійної сили); Опору (протидія потоку електронів). Що б кращого усвідомити закону Ома, для початку слід визначитися з таким поняттям як електричний ланцюг. Говорячи спрощено, будь-який електричний ланцюг – це шлях в електричній схемі, по якому проходять електричні […]...
- Опір електричного струму У нашому світі, як відомо, на будь-яку дію є протидія. Припустимо, руху автомобіля буде протидіяти сила тертя об поверхню дороги, про повітря, тертя внутрішніх частин і т. д. При розігріві предмета на нього буде протидіяти низька температура зовнішнього середовища, що поверне предмету колишню температуру після припинення нагрівання. В електриці зворотним впливом руху струму буде опір. […]...
- Хімічні зв’язки Симетрична краса кристалів льоду, яскравий блиск граней алмазу обумовлені типом зв’язків між атомами цих речовин. Властивості речовин, їх реакції з іншими речовинами визначаються типом зв’язків (див. так само статтю “Хімічні реакції”) між атомами. Хімічні зв’язку – складна тема, і щоб зрозуміти її, необхідно мати уявлення про структуру атома. Зв’язки і структура атома Атоми прагнуть стабільності, […]...
- Теплова дія електричного струму Практичне використання електрики базується на трьох основних діях, які з’являються при роботі електричного струму: тепловому, електромагнітному і хімічному. Кожному цьому явищу властиві свої певні принципи. Давайте з Вами зупинимося на одному з них і розберемо його більш докладніше, і це буде теплове дію електричного струму. Негативним заряджених частинок, які прийнято називати електронами, протікаючи через певну […]...
- Електричний струм в металах Метали у твердому стані мають кристалічну будову. Частинки в кристалах розташовані в певному порядку, утворюючи просторову (кристалічну) грати. Як вам вже відомо, в будь-якому металі частина валентних електронів залишає свої місця в атомі, в результаті чого атом перетворюється в позитивний іон. У вузлах кристалічної решітки металу розташовані позитивні іони, а в просторі між ни-ми рухаються […]...
- Електричний струм: визначення Електричний струм – являє собою не компенсоване впорядковане переміщення електрично заряджених частинок під дією електромагнітного поля. Подібними частинками можуть бути: в провідниках – електрони, в електролітах і газах – іони (аніони і катіони), в різних напівпровідниках – дірки і електрони (електронно-діркова електрична провідність). Електричний струм повсюдно застосовується в енергетиці для безпосередньої передачі енергії на деякі […]...
- Атомна кристалічна решітка Атомна кристалічна решітка утворюється, коли в вузлах кристала розташовані атоми. Атоми з’єднані між собою міцними ковалентними хімічними зв’язками. Відповідно, така кристалічна решітка буде дуже міцною, зруйнувати її непросто. Атомну кристалічну решітку можуть утворювати атоми з високою валентністю, тобто з великим числом зв’язків з сусідніми атомами (4 або більше). Як правило, це неметали: прості речовини – […]...
- Залежність опору провідника від температури Питомий опір, а отже, і опір металів, залежить від температури, збільшуючись з її ростом. Температурна залежність опору провідника пояснюється тим, що зростає інтенсивність розсіювання (число зіткнень) носіїв зарядів при підвищенні температури; Змінюється їх концентрація при нагріванні провідника. Досвід показує, що при не дуже високих і не дуже низьких температурах залежності питомого опору і опору провідника […]...
- Електричний опір – це Електричний струм, проходячи через провідник, відчуває деякий опір. Наприклад, якщо провідником є якийсь провід, то чим більше перетин цього проводу, тим менше електричний опір. Причиною того, що струм зустрічає опір протіканню, є взаємодія електронів з кристалічною решіткою матеріалу, з якого зроблений провідник. Оскільки різні матеріали мають різні кристалічні решітки, то і електричний опір у всіх […]...
- Електронна провідність металів Електронна провідність металів була вперше експериментально доведена німецьким фізиком Е. Рікке в 1901 році. Через три щільно притиснутих один до одного відполірованих циліндра – мідний, алюмінієвий і знову мідний – тривалий час (протягом року) пропускали електричний струм. Загальний заряд, що пройшов за цей час, дорівнював 3.5 – 106 Кл. Оскільки маси атомів міді й алюмінію […]...
- Механізми електропровідності Існує класифікація речовин в залежності від їх провідності. Так, до провідників відносять речовини, питома провідність яких лежить в діапазоні {10} ^ 6 {10} ^ 8 \ frac {см} {м}, до діелектриків речовини з питомою провідністю менше {10} ^ {- 6 } \ frac {см} {м}. Напівпровідники лежать всередині цього діапазону, їх провідність може бути від […]...
- Напруга в електричному ланцюзі Для розгляду напруги електричного кола можна буде визначити таке поняття, як електричний струм. Електрострум характеризується зарядженими частинками, які перебувають в якомусь із провідників в упорядкованому русі. Для його виникнення заздалегідь формується електричне поле, що надає певним чином впливати на заряджені частинки і приводить їх в рух. Виникнення зарядів при цьому буде спостерігатися тільки в тому […]...
- Класифікація електронних приладів Прилади, принцип дії яких заснований на використанні потоків заряджених частинок, керованих за допомогою електричних або магнітних полів, називають електронними. Електронними приладами прийнято називати підсилювальні пристрої, засновані на електронних ефектах, що відбуваються у вакуумі, виряджених газах, твердих тілах, рідинах, на кордоні їх розділів при впливі на них електричних, магнітних, світлових, акустичних та інших полів. Електронні прилади […]...
- Чому електроприлади мають подвійний дріт? Сучасна життя не мислитися нами без електричних приладів. Практично кожну секунду ми взаємодіємо з високотехнологічними пристроями електроніки і побутової техніки. Будинки, в дорозі, на роботі і в відпустці нас оточують вірні “помічники”. З розвитком високих технологій збільшується число пристроїв, здатних працювати автономно від мереж електроживлення. Але, так чи інакше, всім їм потрібна підзарядка. Більшість приладів […]...