Vodiči i izolatori: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
m {{*}} |
Započet članak - Bela |
||
Redak 3:
Najsitniji djelići materije zovu se molekule, a sastavljene su iz različitih kombinacija atoma.
Atomi su najsitnije čestice od kojih su sastavljeni čisti kemijski elementi. Po pojednostavljenom, tzv. Bohr-ovom modelu, atomi se sastoje od pozitivno nabijene atomske jezgre oko koje kruže negativno nabijeni elektroni. Jezgra sadrži pozitivno nabijene protone i električki neutralne neutrone, koji su nositelji mase. Elektroni oko atomske jezgre kruže brzinom svjetlosti, tj. toliko brzo, da se skoro istovremeno nalaze na svim mjestima kuglaste putanje koja obavija jezgru, tvoreći na taj način takozvanu "ljusku" elektrona. Teški elementi imaju veliki broj elektrona koji kruže u nekoliko
koncentričnih kuglastih putanja, odnosno imaju nekoliko koncentričnih '''elektronskih "ljuski".''' Mogući broj elektrona u pojedinim elekronskim ljuskama određen je izrazom <math>2n2</math>, pri čemu je n redni broj elektronske ljuske u atomu. Tako primjerice u prvoj ljuski atom može imati najviše dva (2 x 1x1) elektrona, a u trećoj 18 (2 x 3x3). Za ljuske koje sadrže maksimalno mogući broj elektrona, kažemo da su "popunjene".
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'''.
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.
| |||