Πώς επιτρέπει η δομή του μετάλλου να μεταφέρει ένα ρεύμα ηλεκτρικού ρεύματος;
1. Μεταλλική σύνδεση:
* Σε αντίθεση με άλλα υλικά όπου τα ηλεκτρόνια συνδέονται στενά με μεμονωμένα άτομα, τα μέταλλα έχουν έναν ειδικό τύπο συγκόλλησης που ονομάζεται Metallic Bonding .
* Σε μεταλλική συγκόλληση, τα ηλεκτρόνια μεταλλικών ατόμων μετάλλων είναι delocalized , που σημαίνει ότι δεν συνδέονται με κάποιο συγκεκριμένο άτομο, αλλά μάλλον κινούνται ελεύθερα σε ολόκληρη τη μεταλλική δομή.
* Αυτά τα απομακρυσμένα ηλεκτρόνια σχηματίζουν ένα "θάλασσα" ηλεκτρονίων Αυτό περιβάλλει τα θετικά φορτισμένα μεταλλικά ιόντα.
2. Δωρεάν ηλεκτρόνια:
* Τα απομακρυσμένα ηλεκτρόνια στη θάλασσα είναι ουσιαστικά ελεύθερα ηλεκτρόνια . Δεν συνδέονται με κανένα συγκεκριμένο άτομο και μπορούν να κινηθούν εύκολα σε όλο το υλικό.
* Αυτή η ελευθερία κίνησης είναι ζωτικής σημασίας για την ηλεκτρική αγωγιμότητα.
3. Ηλεκτρικό ρεύμα:
* Όταν εφαρμόζεται τάση σε ένα μέταλλο, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια οδηγούνται που οδηγούνται από το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργήθηκε από την τάση.
* Αυτό αναγκάζει τα ηλεκτρόνια να κινούνται σε μια κατευθυνόμενη ροή , δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος .
* Η ευκολία με την οποία μπορούν να μετακινηθούν αυτά τα ηλεκτρόνια καθορίζει την αγωγιμότητα του μετάλλου . Τα μέταλλα με μεγάλο αριθμό δωρεάν ηλεκτρονίων είναι ιδιαίτερα αγώγιμα.
Συνοπτικά:
Η μεταλλική δομή συγκόλλησης, με τα απομακρυσμένα ηλεκτρόνια που σχηματίζουν μια "θάλασσα" ελεύθερων ηλεκτρονίων, επιτρέπει στα μέταλλα να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια αποτελεσματικά. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια οδηγούνται εύκολα από ένα ηλεκτρικό πεδίο, δημιουργώντας μια ροή φορτίου - το ηλεκτρικό ρεύμα.
