Электрический ток в металлах

• Носителями свободных зарядов в металлах являются электроны.
• Экспериментальное доказательство того, что проводимость металлов обусловлена движением свободных электронов, было дано в опытах Мандельштама и Папалекси (1913), Стюарта и Толмена (1916). Из этих опытов следует, что электрический ток создаётся движением отрицательно заряженных частиц, а отношение заряда носителя к его массе близко к удельному заряду электрона:

$\frac{\mathrm{𝑒}}{\mathrm{𝑚}}=\mathrm{1,75882}\cdot {10}^{11}\mathrm{ }\mathrm{К}\mathrm{л}/\mathrm{к}\mathrm{г}$.

• Под действием электрического поля свободные электроны в металлах приобретают направленное движение, при этом хаотичность сохраняется.

• Сила тока в проводнике $\mathrm{𝐼}\mathrm{ }$пропорциональна дрейфовой скорости частиц. Поэтому сила тока пропорциональна разности потенциалов на концах проводника $\mathrm{𝐼}~\mathrm{𝑈}$. В этом состоит качественное объяснение закона Ома на основе электронной теории проводимости металлов.

• В проводнике с площадью поперечного сечения $\mathrm{𝑆}$ связь силы тока $\mathrm{𝐼}\mathrm{ }$и дрейфовой скорости частиц $\mathrm{𝑣}$ определяется формулой:

$\mathrm{𝐼}={\mathrm{𝑞}}_0\mathrm{𝑛}\mathrm{𝑣}\mathrm{𝑆}$,

• где $\mathrm{𝑛}$ – концентрация носителей заряда, ${\mathrm{𝑞}}_0\mathrm{ }$— заряд одной частицы.