Електронна теорія так пояснює відмінності у властивостях провідників і діелектриків: в одних тілах є вільні носії зарядів, які можуть переміщатися в різних напрямках, а в інших тілах носії електричних зарядів зв’язані й можуть лише трохи зміщуватися в ту або іншу сторону.
Природа носіїв зарядів у металах доведена класичними дослідами Рікке, Мандельштама-Папалекси й Толмена-Стюарта. Дослід Рікке дозволяє зробити висновок, що струм у металах забезпечують не іони, а електрони.
Прямі докази електронної природи струму в металі дали досліди Мандельштама-Папалекси (1913) і Толмена-Стюарта (1916). У цих дослідах було встановлене відношення заряду електрона до його масищо відповідає встановленому раніше з інших дослідів.
З дослідів легко встановити, що опір металів залежить від температури. Якщо за температури 0 °С, опір провідника дорівнює R0, а за температури Т він дорівнює R, то відносна зміна опору, як показує дослід, прямо пропорційна зміні температури.
Під час нагрівання провідника його геометричні розміри змінюються незначною мірою. Опір провідника змінюється в основному за рахунок зміни його питомого опору: ρ = ρ0(1 + αt). Тут α — температурний коефіцієнт опору. Для чистих металів α ≈ 1/273
Як відомо, провідниками електричного струму можуть бути не тільки тверді тіла, але й рідини. Досліди показують, що електроліти (розчини солей, кислот і лугів у воді) є гарними провідниками електричного струму.
Ø Процес розпаду молекул розчиненої речовини на іони під дією розчинника називається електролітичною дисоціацією.
Молекули речовин-розчинників складаються із взаємозалежних іонів протилежного знака (наприклад Na+Cl-, Н+Cl-, К+Cl-, Cu++SO4-). Сили притягання між цими іонами забезпечують цілісність таких молекул.
Іони в електролітах рухаються хаотично, поки в рідину не опускаються електроди. Тоді на хаотичний рух іонів накладається їхній упорядкований рух до відповідних електродів і в рідині виникає електричний струм.
На аноді негативно заряджені іони віддають свої зайві електрони (у хімії цей процес називається окисною реакцією), а на катоді позитивні іони одержують відсутні електрони (відновна реакція).
Кожний іон, що у процесі електролізу нейтралізується на електроді й виділяється на ньому у вигляді нейтрального атома, має певну масу. Але разом з тим він переносить через електроліт певний заряд. Тому й маса речовини, що виділилася, і кількість електрики, що пройшла, пропорційні числу іонів, які підходять до цього електрода.
Кількісно закон електролізу був установлений на досліді Майклом Фарадеєм у першій половині XIX сторіччя. Фарадей установив, що
Ø маса речовини т,, яка виділилася на електроді, пропорційна заряду q, який пройшов через електроліт
Електронна теорія так пояснює відмінності у властивостях провідників і діелектриків: в одних тілах є вільні носії зарядів, які можуть переміщатися в різних напрямках, а в інших тілах носії електричних зарядів зв’язані й можуть лише трохи зміщуватися в ту або іншу сторону.
Природа носіїв зарядів у металах доведена класичними дослідами Рікке, Мандельштама-Папалекси й Толмена-Стюарта. Дослід Рікке дозволяє зробити висновок, що струм у металах забезпечують не іони, а електрони.
Прямі докази електронної природи струму в металі дали досліди Мандельштама-Папалекси (1913) і Толмена-Стюарта (1916). У цих дослідах було встановлене відношення заряду електрона до його маси:
що відповідає встановленому раніше з інших дослідів.
З дослідів легко встановити, що опір металів залежить від температури. Якщо за температури 0 °С, опір провідника дорівнює R0, а за температури Т він дорівнює R, то відносна зміна опору, як показує дослід, прямо пропорційна зміні температури.
Під час нагрівання провідника його геометричні розміри змінюються незначною мірою. Опір провідника змінюється в основному за рахунок зміни його питомого опору: ρ = ρ0(1 + αt). Тут α — температурний коефіцієнт опору. Для чистих металів α ≈ 1/273 К-1.
1911 року голландський фізик Камерлінг-Оннес виявив, що під час охолодження ртуті в рідкому гелії її опір спочатку змінюється поступово, а потім за температури 4,15 К різко знижується до нуля.
с=E0S/d
W=cu^2/2
q=cu