Строение твердых тел. Носители электрического заряда в металлах-электролитах

Представление об электрическом токе в металле как об упорядоченном движение электронов установилось в начале текущего столетия. Это представление основывалось на электронной теории П.Друде, Г.Лоренса, А. Зоммерфельда.

Один из таких опытов – опыт Э.Рике, доказывающий, что при протекании тока в металлах не происходит переноса вещества, что неминуемо имело бы место, если бы в проводимости участвовали ионы. Опыт заключается в том, что через три очень хорошо пришлифованных своими торцевыми поверхностями цилиндра: медный, алюминиевый и снова медный. Пропускали электрических ток в течении тока, при этом в цепи прошло 35 миллионов к электричества. Однако после взвешивания масса цилиндров осталась неизменной. Для других сплавов продемонстрировал инерционность подвижных носителей тока и позволил установить знак носителей тока, а также отклонения заряда.

Представим себе незаряженный металлический проводник, движущийся со скоростью V. Между атомами или ионами металла, образующий кристаллическую решетку, находятся подвижные носители тока, знак которых должен быть обратным знаку ионов решетки, так как метал в целом электрически нейтрален. При резком торможении проводника подвижные, слабо связанные с решеткой носителей тока должны по инерции смещаться вперед. Смещение зарядов создает ток в гальванометре. По направлению тока можно определить знак носителя тока, а зная еще размеры и сопротивления проводника можно определить отношения заряда носителя к его массе. Такие опыты были проделаны Стюардом, Мальденштамом и Папалекси.

На основе этих опытов было установлено: электрический ток в металлических проводниках представляет собой упорядоченное движение электронов, происходящее под действием электрического тока.