1. Modellen "Sea of Electrons"
* Gratis elektroner: I metaller är de yttre elektronerna i varje atom löst bundna och kan lätt lossna från sina moderatomer. Dessa fristående elektroner bildar ett "hav" av fritt rörande elektroner i metallens struktur.
* Mobil Charge Carriers: Dessa fria elektroner är inte associerade med någon speciell atom och är fria att röra sig genom metallens struktur. Detta gör dem till utmärkta laddare.
2. Ledning i handling:
* Elektrisk ledning: När en spänning appliceras över en metall skjuts de fria elektronerna av det elektriska fältet, vilket skapar ett flöde av elektrisk ström. Den lätthet som dessa elektroner rör sig bestämmer metallens konduktivitet.
* Termisk ledning: När värme appliceras på en metall absorberar de fria elektronerna energin och vibrerar kraftigare. Dessa vibrationer överförs till angränsande elektroner och överför värmeenergin i hela metallen.
Faktorer som påverkar metallkonduktivitet:
* Typ av metall: Olika metaller har olika elektronkonfigurationer, vilket leder till olika grader av konduktivitet. Till exempel är silver och koppar mycket ledande, medan järn är mindre ledande.
* Temperatur: När temperaturen ökar ökar vibrationerna i metallatomerna, vilket gör det svårare för elektroner att röra sig fritt, vilket leder till minskad konduktivitet.
* Föroreningar: Föroreningar i en metall kan störa flödet av elektroner, vilket minskar konduktiviteten.
Sammanfattningsvis: De fria elektronerna i metaller, som bildar ett "hav av elektroner", möjliggör effektiv ledning av både elektricitet och värme på grund av deras förmåga att röra sig fritt genom materialets struktur.
