Os elétrons se movem em um metal de uma maneira bem diferente de como eles se movem em outros materiais. Aqui está um colapso:
1. O modelo "mar de elétrons": *
elétrons livres: Nos metais, os elétrons mais externos de cada átomo são muito ligados. Eles não estão presos a um átomo específico e podem se mover facilmente por toda a estrutura do metal. Estes são chamados de "elétrons livres".
*
Lattice de metal: Os próprios átomos de metal formam uma treliça rígida, como uma estrutura de cristal. Essa treliça é composta de íons carregados positivamente (os átomos que perderam seus elétrons mais externos).
*
o "mar": Os elétrons livres agem como um "mar" que envolve os íons carregados positivamente. Eles estão se movendo constantemente em direções aleatórias, colidindo entre si e com os íons.
2. Velocidade de deriva: *
Campo elétrico: Quando um campo elétrico é aplicado através do metal, ele cria uma força nos elétrons livres, fazendo com que eles se movam em uma direção específica.
*
Velocidade de deriva: Esse movimento direcionado é chamado de "velocidade de deriva". É muito mais lento que o movimento térmico aleatório dos elétrons, mas é o que permite que a corrente flua através do metal.
3. Condutividade: *
Bons condutores: Os metais são bons condutores porque têm um grande número de elétrons livres. Isso significa que a velocidade de deriva pode ser significativa mesmo para campos elétricos relativamente pequenos.
*
Resistividade: A resistência ao fluxo de elétrons é chamada de "resistividade". Os metais têm baixa resistividade, permitindo o fácil fluxo de corrente.
4. Fatores que afetam o movimento dos elétrons: *
Temperatura: As temperaturas mais altas aumentam o movimento aleatório dos elétrons, dificultando a movimentação de uma direção específica (velocidade de desvio). Isso aumenta a resistividade.
*
impurezas: As impurezas no metal podem atrapalhar a estrutura regular da treliça, dificultando a movimentação de elétrons livremente. Isso também aumenta a resistividade.
em resumo: * Os elétrons em metais são como um "mar" de elétrons livres que se movem aleatoriamente.
* Um campo elétrico cria uma velocidade de deriva, fazendo com que eles se movam em uma direção específica.
* Os metais são bons condutores devido ao seu grande número de elétrons livres.
* A temperatura e as impurezas afetam o movimento e a condutividade dos elétrons.
