Электропроводность и мобильность

Как обсуждалось ранее, на атом может быть один или несколько свободных электронов, которые полностью проходят через внутреннюю часть металла под действием приложенного поля.

На следующем рисунке показано распределение заряда в металле. Он известен какelectron-gas description of a metal.

В hashed regionпредставляет собой ядро ​​с положительным зарядом. Синие точки представляют собой валентные электроны на внешней оболочке атома. По сути, эти электроны не принадлежат какому-либо конкретному атому, и в результате они потеряли свою индивидуальную идентичность и свободно перемещаются от атома к атому.

Когда электроны находятся в непрерывном движении, направление транспортировки изменяется при каждом столкновении с тяжелыми ионами. Это основано на электронно-газовой теории металла. Среднее расстояние между столкновениями называетсяmean free path. Электроны, проходящие через единицу площади в металле в обратном направлении за заданный промежуток времени, на случайной основе делают средний ток равным нулю.