Электрический ток проводимости

Л2 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК ПРОВОДИМОСТИ

(дисциплина ТОЭ)

Содержание:

2.1 Электрический ток проводимости

2.2 Электрическое сопротивление проводников тока

2.3 Разновидности электрических токов

2.4 Токи в полупроводниках

2.1 Электрический ток проводимости

2.1.1 Электрическим током называют движение электрически заряженных частиц материи. В веществе, помещенном в электрическое поле, под действием сил поля возникает процесс движения элементарных носителей электричества – отрицательно заряженных частиц – электронов, и (или) положительно заряженных частиц – ионов, во взаимно противоположных направлениях.

2.1.2 Электропроводность – это свойство вещества проводить электрический ток под действием электрического поля. Электропроводность различных веществ зависит от концентрации свободных электрически заряженных частиц, которые не связаны силами притяжения с атомами, молекулами или кристаллической структурой этих веществ. Чем больше концентрация свободных заряженных частиц в веществе, тем выше его электропроводность.

Все вещества в зависимости от электропроводности делят на три группы:

- проводники;

- диэлектрики (не проводящие материалы);

- полупроводники.

Деление веществ по степени электропроводности на проводники, полупроводники и диэлектрики (не проводники) связано с понятием об электрическом токе проводимости.

Проводники обладают очень высокой электропроводностью. Проводники делят на два вида в зависимости от типа носителей электрического заряда, образующих электрический ток.

В проводниках первого вида, к которым относятся металлы, ток образуется свободными электронами. Поэтому их электропроводность называется электронной.

В проводниках второго вида, к которым относятся электролиты - вещества в виде расплавленных солей, растворов солей, кислот, и щелочей, носителями электрического заряда являются ионы - заряженные атомы и молекулы. Поэтому их электропроводность называют ионной.

Имеются также вещества третьего вида со смешанной проводимостью, в которых ток переносится электронами и ионами. К ним относятся, например, газы и пары веществ в ионизированном состоянии.

2.1.3 Физическая природа электропроводности металлов объясняется на основе электронной теории. Согласно этой теории, валентные электроны, находящиеся на периферии электронной оболочки атомов, сравнительно слабо связаны с их ядрами. Поэтому они достаточно свободно перемещаются между атомами, переходя из сферы действия одного атома в сферу действия другого и заполняя таким образом пространство атомами наподобие газа. Эти электроны принято называть свободными. Свободные электроны находятся в состоянии беспорядочного (хаотического) движения (Рис. 1а).