1. Le modèle "Sea of Electrons"
* électrons libres: Dans les métaux, les électrons externes de chaque atome sont liés de manière lâche et peuvent facilement se détacher de leurs atomes parents. Ces électrons détachés forment une «mer» d'électrons en mouvement libre dans la structure du métal.
* Carriers de charge mobile: Ces électrons libres ne sont pas associés à un atome particulier et sont libres de se déplacer à travers la structure du métal. Cela en fait d'excellents porteurs de charge.
2. Conduction en action:
* Conduction électrique: Lorsqu'une tension est appliquée sur un métal, les électrons libres sont poussés par le champ électrique, créant un flux de courant électrique. La facilité avec laquelle ces électrons se déplacent détermine la conductivité du métal.
* Conduction thermique: Lorsque la chaleur est appliquée sur un métal, les électrons libres absorbent l'énergie et vibrent plus vigoureusement. Ces vibrations sont transmises aux électrons voisins, transférant l'énergie thermique dans tout le métal.
Facteurs affectant la conductivité des métaux:
* Type de métal: Différents métaux ont différentes configurations d'électrons, conduisant à des degrés divers de conductivité. Par exemple, l'argent et le cuivre sont hautement conducteurs, tandis que le fer est moins conducteur.
* Température: À mesure que la température augmente, les vibrations des atomes métalliques augmentent, ce qui rend plus difficile pour les électrons de se déplacer librement, conduisant à une conductivité réduite.
* impuretés: Les impuretés dans un métal peuvent perturber l'écoulement des électrons, réduisant la conductivité.
en résumé: Les électrons libres en métaux, formant une «mer d'électrons», permettent une conduction efficace de l'électricité et de la chaleur en raison de leur capacité à se déplacer librement dans toute la structure du matériau.
