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金属导电的本质

对于金属可以导电,相信大家都没有什么疑问。那不知道大家是否了解金属导电的本质呢?是什么引起金属导电的呢?小编收集整理了一些相关资料与大家分享,希望对大家理解学习有帮助。  ---查看全文 >>

关键字:金属 导电 本质 

金属导电的本质

对于金属可以导电,相信大家都没有什么疑问。那不知道大家是否了解金属导电的本质呢?是什么引起金属导电的呢?小编收集整理了一些相关资料与大家分享,希望对大家理解学习有帮助。
 
物理学认为:金属导电是由于金属中存在带来自由电子,在电场力的作用下,金属中的自由电子作定向运动,从而形成电流。然而,我们看到(实验),金属根本不存在自由电子,任何物质分子,原子之间也不存在自由电子。在没有外力的作用下,电子和原子核是紧密地联系在一起的,不分离的,电子永远是束缚在原子半径内。在《新原子模型》中,电子是从原子核发射出来的,在图一中,
 图一是多电子组成的运动轨迹图
图一是多电子组成的运动轨迹图
这是一维金属原子组成的晶格点阵。单数代表金属晶格,双数代表两晶格间电场力的平衡点。从P1左到右 ,金属晶格1,3,5,7,9。在金属没有通电时,从各原子核发射出的电子,会回到各自的原子核。在一维金属晶格的左侧1晶格处通电,在电场力的作用下,从晶格1发射到原子半径处的电子偏离1核和3核之间的电场力平衡位置2点,使得电子偏离1核,进入3核的电场力作用区,这个电子绕3核运行了n圈后被吸进3核。1核和3核,3核和5核,5核和7核,7核和9核,等依次类推,电子都是这样的 ,从第1个原子核,进入第2个原子核 ,再从第2个原子核进入第3个原子核,一直向右进行。在电场力作用下,金属晶格不断向右侧晶格发射电子,左侧晶格又不断接收右侧晶格的电子,宏观上就形成导电体的定向电流。电子运动是以多电子组成的一条波动的图像,图一是多电子组成的运动轨迹图。图二是电子势能的余弦三角函数图像。
 图2 电子势能的余弦三角函数图像
图2 电子势能的余弦三角函数图像
电子轨道(电子运动)具有一定的屏蔽电磁波的功能,当电子离开金属晶格的瞬间,原子缺少一个电子屏蔽电磁波,原子就向外释放一些电磁波(热量),表现为电流的热效应。金属原子与原子之间存在空间,这个空间是从金属原子跑出的热辐射组成的。当从金属原子跑出的热辐射不断增加时,或金属吸收热量温度不断提高时,这个空间电磁波的密度就增高。电磁波也运动的客体,电磁波对电子运动产生阻尼作用,导致:温度升高,晶格之间的电磁波密度增大,对定向运动的电子阻尼作用就大;表现为:温度升高,金属的电阻就大。
  图三a是电子动能的函数图像。图像b是电子势能的函数图像
 图三a是电子动能的函数图像。图像b是电子势能的函数图像
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