свободные электроны в металлах



Автор Александр Владиславович задал вопрос в разделе Естественные науки

Откуда берутся электроны в проводнике? Почему они не кончаются, ведь количество электронов в атоме ограничено? и получил лучший ответ

Ответ от Rafael ahmetov[гуру]
Электроны в проводнике изначально являются частью атомов самого металла. В его решетке внешние валентные электроны, например единственный электрон на уровне 4s у меди, слабо связаны с ядрами. Они легко перемещаются между атомами, образуя электронный газ. Именно эти свободные электроны в металлах обеспечивают электропроводность. Они не кончаются, так как при постоянном токе цепь всегда замкнута: частицы не расходуются, а циркулируют по кругу под действием электрического поля. При переменном токе они лишь колеблются возле своих атомов. Их количество колоссально, порядка 10 в 23 степени, поэтому для возникновения тока достаточно упорядоченного движения ничтожной доли, что не меняет общий баланс заряда в проводнике.

Ответ от Dr. Dick[гуру]
так на место тех, что ушли, приходят другие. Ток течет только в замкнутой цепи, помните? То есть, электроны циркулируют по кругу

Ответ от Александр Шевченко[активный]
электроны никуда не бегут, они остаются на месте, они передают заряд по цепочке друг другу.

Ответ от Пиночет[гуру]
Да не бегут эти электроны никуда.
Если тебе сказать, что ни один учёный не знает точно, что такое вообще эл. ток, - то ты потеряешь веру в человечество. ))
Есть только гипотезы, то есть предположения, чтобы хоть как-то можно было делать расчёты.
А гипотез ты и сам можешь кучу придумать.
Электроны никуда не бегут, а просто бьют друг друга в жопу, кто дальше улетит.
Типа как шары в бильярде.
Да и когда им бегать ? -Скорость тока равна скорости света. Они просто передают друг другу заряд да и всё.

Ответ от Картофельный папа[гуру]
свободные электроны.
Они не кончаются потому что электрический ток - это всегда замкнутый по кругу процесс. Если что-то убыло, значит что-то прибыло.

Ответ от Globe[гуру]
Не знаю, что означает фраза "электроны передают заряд", но по моему скромному разумению дело обстоит так.
Когда мы щелкаем выключателем, по проводнику со скоростью света пробегает некое возмущение. Вы, наверно, видели, как трогается со станции грузовой состав? Локомотив дергает первый вагон, тот - второй, и так по всей цепочке проносится лязганье автосцепки (причем скорость этого лязганья гораздо выше, чем скорость и локомотива, и вагонов) . Так и здесь - электроны устремляются к плюсу, на их место тянутся соседние, и т. п. По проводнику со скоростью света пробегает электромагнитный импульс.
Дальше вспомним, что сила тока - это заряд, прошедший в единицу времени через какое-то сечение проводника. Скорость отдельного электрона может быть крохотной - но он пересек это сечение, и, значит, в силу тока свой вклад сделал.
Свободных же электронов в проводнике много: примерно 10^23 (порядка постоянной Авогадро) . И хотя заряд одного электрона порядка 10^-19Кл, но достаточно 0.01% всех электронов прийти в движение - и по проводнику уже потечет ток 1А.
Это с постоянным током. В переменном же всё ещё проще - там электронам можно никуда не двигаться, а просто колебаться в соответствии с периодическим изменением направления электрического поля.
Ну и, наконец, про убыль. Если в проводнике электронов станет меньше, то он окажется положительно заряженным, и либо ток прекратится, либо он начнет притягивать электроны с минуса элемента питания.

Ответ от Геннадий Карпов[гуру]
Бегут электроны, бегут.
И бежать их заставляет электрическое поле.
Электрон имеет заряд и под действием элполя он перемещается.
В проводниках (металлах например, в электролитах, полупроводниках.... немного другая картина) из-за особенностей их строения есть свободные электроны.
Одни убегают, а на их место прибегают другие, из подсоединенного другого проводника (например выключатель при включении) . Тот проводник соединен с источником тока, а источник перегоняет их по кругу.
Так происходит при постоянном токе.
Если ток переменный (помните про 50 гц в сети) то они колеблются "то туда, то сюда" 50 раз в секунду. И остаются почти на месте.
Электрическое поле в проводнике распространяется быстро, со скоростью света (скоростью распространения элполя) . А сами электроны бегут гораздо медленнее.

Ответ от Evgeny M.[гуру]
Когда что-то бегает по кругу, то оно не убывает никогда.
Почему Вас не посетила такая простая мысль? (Или Вашу учительницу? )
Механизм процесса совсем не важен, детали совсем не важны. Например, не важно, успевает ли один конкретный электрон облетель весь проводник по замкнутому пути и вернуться обратно или он только прилетает в соседний атом и встает там на место вылетевшего электрона.
Главное, что постоянный ток ВСЕГДА идет только по замкнутому пути. Если путь не замкнут, то ток всегда останавливается (электроны кончаются) .
Если путь не замкнут, то в такой системе может существовать только переменный ток. (Например, путь может быть разорван конденсатором. ) При переменном токе электроны, вообще, никуда не улетают. Они находятся вблизи своих атомов и только совершают колебательные движения с частотой переменного тока.

Ответ от DoctoR[гуру]
Электроны в проводнике есть - они есть на орбиталях вокруг ядер атомов. Но в проводниках - они свободны. Значит под действием внешних сил могут безприпятственно прийти в движение. . Они сами по себе.
Когда возникает электрическое поле - они начинают упорядочено двигаться.
Согласно закону Киркгофа - сумма токов равна нулю. Поэтому они и не кончаются - они не тратятся никуда - а ходят по кругу в замкнутой цепи.
Второе - в атомах нет орбит)
Есть орбитали - это совокупность точек, где местоположение электрона более вероятно. Вы используете старую модель атома бора.

Ответ от MwenMas[гуру]
Короче говоря, электроны из проводника никуда не уходят. Они всегда в нем остаются и движутся под действием электрического поля то ли в одну сторону при постоянном токе, то ли туда-сюда при переменном. Представь, что в системе отопления насос воду гоняет, она же никуда не девается, меньше ее не становится. Так и с электронами.

Ответ от Ўрий Семыкин[гуру]
Воскрешение Энштейна - это к биологам и медикам.
Здесь не надо физики, достаточно здравого смысла что бы разобраться. Электроны, то не исчезают, а смещаются всего лишь. Иначе бы участок цепи быстро зарядился бы положительно. Раз уж остаётся нейтральным, то заряд компенсируется. Понятно, что электронами же. Реально электроны не "текут" в виде тока, а движется волна электромагнитная. Это посложнее будет понять.

Ответ от Алекс[новичек]
И ко всему сказанному, как возобновляется Заряд (энергии) электронов в замкнутой цепи, если учесть, что часть энергии расходуется на тепло при работе потребителя?

Ответ от Максим алмазов[гуру]
есть такое слово-резонанс..

Ответ от Ёергей[активный]
Электронной теорией наука не в состоянии объяснить многие явления. К ним можно отнести проявление и исчезновение статического электричества, явление магнетизма, нейтральность проводника, проводимость и непроводимость веществами электрического тока, пьезоэлектрический эффект, присутствие электрического тока в разорванной цепи, отсутствие позитронов в рождении электрического тока и их присутствие в порождении электрического разряда, проявление частицами дуализма и многое другое.

Ответ от юра ежов[новичек]
А если в цепи лампочка накала . Она же тратит энергию в световую и тепловую, так получается что электроны заряжены и заряд передают лампочке . Так потом откуда они берут новый заряд? С магнитного поля? Или от того что они дальше по кругу себя пинают
?

Ответ от 3 ответа[гуру]
Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Откуда берутся электроны в проводнике? Почему они не кончаются, ведь количество электронов в атоме ограничено?

Разъясните понятие длины свободного пробега электрона в металлах
А чего непонятного-то? Расстояние (среднее) которое пролетает электрон, пока его фонон не
подробнее...
спросили в Проводник
какая скорость направленного движения электронов в проводнике при прохождении в нем тока?
Скорость упорядоченного движения электронов в проводнике
#yaimg87902#
Концентрация
подробнее...

работа выхода электрона из металла, чем она обусловлена и от чего она зависит. за помощь спасибо.
Сама РАБОТА (не эмиссия, а именно работа) обусловлена существованием силы, которая стремится
подробнее...
спросили в Ток
В чем разница между постоянным и переменным током?
Главное отличие заключается в направлении движения заряженных частиц. При постоянном токе заряды
подробнее...
спросили в Другое
в чем разница между переменным током и постоянным
Вместо термина "постоянный ток" лучше применять термин "постоянное напряжение". То же касается и
подробнее...
Ответ от 3 ответа[гуру]
Привет! Вот еще темы с похожими вопросами:

Что такое Газ? (в физике). Дайте понятие пожалуйста, не большое
Газ — это одно из четырёх агрегатных состояний вещества. Термин в начале семнадцатого века ввёл Ян
подробнее...
спросили в Техника Ток
Скажите, в розетке переменный или постоянный ток?
В бытовой розетке течет переменный ток. Стандартное напряжение в сети составляет 220 вольт, а
подробнее...
спросили в Техника
Определение переменного и постоянного тока и найболее точное если можно
Переме́нный ток — это ток, который изменяется с течением времени по величине и направлениюподробнее...
спросили в Газа Газах
Носители тока в металлах, жидкостях, газах?
В металлах свободными носителями зарядов являются свободные электроны
в жидкостях -
подробнее...

дайте определения работа выхода электрона из металла?
Работа, которую нужно затратить для удаления электрона из металла в вакуум, называется работой
подробнее...
спросили в Философия
Что такое абстрактное мнение ?
Мнение того, от кого ничего не зависит, по вопросу, в котором он ничего не
подробнее...
спросили в Техника
какая разница между постоянным током и переменным?
Главное отличие заключается в направлении и величине движения заряженных частиц. Постоянный ток
подробнее...
Модель свободных электронов на Википедии
Посмотрите статью на википедии про Модель свободных электронов
 

Ответить на вопрос:

Имя*

E-mail:*

Текст ответа:*
Проверочный код(введите 22):*