Vodiči i izolatori: razlika između inačica

Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Bela (razgovor | doprinosi)
slika ATOM2 sa Zaj. poslužitelja
Sombrero (razgovor | doprinosi)
mNema sažetka uređivanja
Redak 10:
[[Slika:preskok elektrona.jpg|thumb|right|Prelaz elektrona s atoma na atom]]
Istoimeno nabijene čestice se međusobno odbijaju, slično kao što se među sobom odbijaju istoimeni polovi magneta. Suprotno tome, različito nabijene čestice međusobno se privlače, slično kao što sjeverni magnetski pol snažno privlači južni.
 
Pozitivno nabijena atomska jezgra stoga privlači negativne elektrone savladavajući centrifugalnu silu uslijed njihovog kruženja u elektronskoj ljuski, tako da se atom drži na okupu. Atom je normalno električki neutralan, tj. pozitivan naboj jezgre uravnotežen je s negativnim nabojima njegovih elektrona.
 
U nekim materijama, elektroni su tako čvrsto vezani u atomima, da se nikada ne odvajaju od jezgre i uvijek ostaju kružiti u svojim kuglastim putanjama. Takve materije poznajemo kao izolatore, tj. materijale koji ne provode električnu struju. To su u pravilu materije sa popunjenim elektronskim ljuskama u atomima
 
Za razliku od takvih, u drugim materijama neki su elektroni relativno labavo vezani u atomu, tj., elektroni iz djelomično popunjenih vanjskih ljuski relativno lako mogu "iskočiti" iz svojih normalnih kuglastih putanja i "uskočiti" u eventualno prazno mjesto u ljuskastoj putanji susjednog atoma. Na taj način, labavo vezani elektroni mogu se kretati po materiji, preskačući s atoma na atom. Takve materijale poznajemo kao provodljive ili električne vodiče, a spomenuti labavo vezani elektroni zovu se '''slobodni elektroni'''. Atomi kojima nedostaju elektroni u elektronskim ljuskama u cjelini su pozitivno nabijeni, jer im je broj protona u jezgri veći od broja elektrona. Zovemo ih '''[[ion|ioni]]i'''-ma.
 
Stupanj sposobnosti materijala za provođenje struje, odnosno za propuštanje slabo vezanih elektrona zove se vodljivost. Pojednostavljeno, možemo uzeti da materije koje imaju više slabo vezanih elektrona imaju bolju vodljivost, pa pružaju manji otpor prolasku struje kroz materiju.
Dobra provodljivost, u načelu je karakteristika metala, međutim i metali se među sobom znatno razlikuju po provodljivosti električne struje.
 
Atomi ne stoje mirno u strukturi materijala, već titraju oko svog ravnotežnog položaja. Titranje je to snažnije, što je viša temperatura tvari. Teoretski, atomi se potpuno smiruju samo kod najniže teoretski moguće temperature (tzv. apsolutna nula, tj. 0 stupnjeva po Kelvinovoj skali temperature), koja iznosi oko - 273 °C . Približno tako niska temperatura u prirodi postoji samo u dubokom svemiru. Budući da su pri ekstremno niskim temperaturama atmi zbog otsustva titranja međusobno "stisnuti", pri niskim temperaturama je olakšano preskakanje slobodnih elektrona s atoma na atom, pa se time može objasniti porast vodljivosti vodiča sa sniženjem temperature. Neki materijali kod vrlo niskih temperatura postaju akozvani "'''supervodiči'''", tj. pokazuju izuzetno mali otpor prolasku električne struje.
.
 
== Vodiči ==