Электропроводимость металлов. С чем связана?

#42480 Stas4K :

На уроках школьной физики объясняли явление электропроводимости наличием свободных носителей заряда — электронов. Данного заключения, как мне кажется, недостаточно для объяснения в полной мере свойства электропроводности. Исходя из предыдущего тезиса, получается, что если вещество не будет иметь свободных электронов, то оно будет является диэлектриком. Проведем мысленный эксперимент: возьмем кусок металла и подключим к одному его концу положительный вывод источника питания; по логике получается, что все свободные электроны должны стянуться к этому источнику питания и в толще металла образуется область, не имеющая свободных носителей заряда. Чтож это получается, металл становится диэлектриком? Парадокс...

Прошу дать объяснение моему непониманию

Есть Закон Природы — количество протонов и электронов СТРОГО одинаково.

Поэтому, если говорят про «свободные» электроны, то тут ошибка.

Чтобы определить есть ли у материала электропроводность, нужно подключить этот материал к источнику электроэнергии, в этом случае атом материала, если он электропроводен, возбуждаются и излучает энергию порциями, что принимается за «свободные» электроны, ну а если НЕ электропроводен, то атомы никакой энергии не излучают.  

Но не советую это говорить в школе или в институте — там этого не поймут… там живут по старинке, старыми сказками.

#42482 Anderis

Есть Закон Природы — количество протонов и электронов СТРОГО одинаково.

Поэтому, если говорят про «свободные» электроны, то тут ошибка.

Чтобы определить есть ли у материала электропроводность, нужно подключить этот материал к источнику электроэнергии, в этом случае атом материала, если он электропроводен, возбуждаются и излучает энергию порциями, что принимается за «свободные» электроны, ну а если НЕ электропроводен, то атомы никакой энергии не излучают.  

Но не советую это говорить в школе или в институте — там этого не поймут… там живут по старинке, старыми сказками.

Нет такого закона. Иначе бы Вы смогли бы привести его доказательство.

Электропроводимость металлов. С чем связана?

Возьмем более понятную, прямую аналогию – «свето-проводимость», оптическая прозрачность. С чем связана? С точки зрения корпускулярной (квантовой) теории светового излучения – свет есть мельчайшие порции, кванты световой энергии — фотоны. Когда поток световой энергии падает, например, на стекло, — часть световых квантов поглощается телом (атомами) стекла, и стекло нагревается. А часть проходит между атомами – в силу того, что кванты радикально меньше атомов. А есть светонепроницаемые вещества (аналог «диэлектриков»).

\\О квантовой теории света подробнее см.: «Об энергии и криволинейном движении фотонов». М.: ИЦ Орион. 2018 — http://www.iliassov.info/metaphysics/quantum-nature-of-light.html \

Одной из проблем электронной теории электричества является тот факт, что электрон – это гипотеза, «произошедшая из оптического обмана в трубке Крукса». Вы нигде не найдете описания прибора, который бы фиксировал, обнаруживал, измерял, – прямо, непосредственно, – электроны именно как электроны. Все основано на косвенных фактах. В школе (в т.ч. в высшей) электронную теорию преподают, потому она, почему-то считается, более достоверной. Хотя частично преподают и дуальную теорию электричества (+, –), или их «симбиоз».

С точки зрения унитарной теории электричества – электрический ток есть поток мельчайших порций, квантов электрической энергии, которые движется из того места, где их больше, в то место, где их меньше. Как это происходит с квантами тепловой энергии. В каждом теле (веществе) содержится определенное, нормальное, природное количество электро-квантов. Электро-кванты проходят через электропроводящие тела также, как кванты световой энергии проходят через свето-проводящие тела. При прохождении электро-квантов по проводнику, часть их поглощается проводником и проводник нагревается (это электро-поглощение почему-то называется «сопротивлением» — хотя «никто никому не сопротивляется»).

Диэлектрики, это тела (вещества), которые в силу своей природы (не до конца проясненной) не проводят потока электро-квантов, а могут только их накапливать, отдавать другому телу, или излучать в пространство (воздух). Также как отдельные тела не пропускают световой поток, также диэлектрики не пропускают поток электро-квантов.

Источник тока создает поток электро-квантов, которые движутся из того места, где их больше (+), в то место, где их меньше (–), – это называется динамическим электричеством. Если приложить кусок металла к клемме (+) источника тока, то потока электро-квантов не возникает. Но, если количества электроэнергии на клемме (+) очень большое, то часть электро-квантов могут перейти на кусок металла и он станет избыточно заряженным статическим электричеством.

Таким образом, если согласиться, что электронов нет, а есть кванты электрической энергии, то все становится понятным.

\подробнее об унитарной теории электричества см.: «Кванты электрической энергии – о концепции электричества Бенджамина Франклина». М.: ИЦ Орион. 2019 – http://www.iliassov.info/metaphysics/Benjamin-Franklin/electricity-theory.html