Question

Почему с повышением температуры электропроводность металлов падает

Answer 1

Эффект уменьшения электропроводности металлов с повышением температуры обусловлен влиянием теплового движения на электроны в кристаллической решетке металла. Рассмотрим основные моменты, которые объясняют это явление:

1. Тепловое движение электронов: При повышении температуры кристаллическая решетка металла начинает колебаться и вибрировать более интенсивно из-за теплового движения атомов. Электроны, перемещаясь вдоль кристаллической решетки, сталкиваются с этими колебаниями, что замедляет их движение.

2. Рассеяние электронов: Тепловые колебания вызывают неупругие столкновения между электронами и атомами решетки. В результате этих столкновений электроны рассеиваются, что приводит к увеличению сопротивления вещества и, следовательно, уменьшению электропроводности.

3. Затухание свободных носителей заряда: При более высоких температурах увеличивается вероятность столкновений электронов с дефектами в кристаллической структуре, такими как дефекты проводимости, что приводит к дополнительному затуханию свободных носителей заряда.

4. Увеличение среднего времени между столкновениями: Высокие температуры также приводят к увеличению среднего времени между столкновениями электронов, что снижает их подвижность и, следовательно, электропроводность.

Итак, влияние теплового движения на структуру кристаллической решетки и свободное движение электронов приводит к уменьшению электропроводности металлов с повышением температуры.