Снова об электрическом сопротивлении металлов.

Уже не раз писал о том, что конвенционально принятое в физике «объяснение» причин электрического сопротивления металлов ложно, абсурдно и не выдерживает критики хотя бы одним, но весьма существенным фактом. Цитирую, в который раз ОДНУ СТРОЧКУ, посвящённую «объяснению» причин электрического сопротивления металлов в Физическом Энциклопедическом Словаре,

Цитата из статьи в Физическом Энциклопедическом Словаре, т. 5, стр. 449-450, статья

«Электрическое сопротивление». Прошу обратить внимание на соотношение количества слов и предложений, посвящённых пустопорожней болтовне о предмете и посвящённых ГЛАВНОМУ: ОБЪЯСНЕНИЮ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ!

«В случае металлов (наиболее важном для практики) электрическое сопротивление связано с тем, что кристаллическая решётка металлов искажена тепловыми колебаниями и структурными неоднородностями (примесные атомы, структурные дефекты решётки), на которых происходит рассеяние электронов.»

ЭТО ВСЁ!!! Поразительная краткость и лапидарность!

ЛЖИВАЯ ОТ ПЕРВОГО ДО ПОСЛЕДНЕГО СЛОВА!

Электроны в металлах в отсутствии наложенного электрического поля, движутся свободно в кристаллической решётке со скоростями от 600 км/сек до 2000 км/сек! Это так называемая «нулевая энергия» (несколько электрон-вольт – ев) свободных электронов в металлах, сохраняющаяся НЕИЗМЕННОЙ от криотемператур (близких к Абсолютному нулю – 273 градуса по Цельсию) и до 10 000 градусов по шкале абсолютных температур, отличающейся от Цельсия лишь тем, что нуль (по идее Кельвина, предложившего эту шкалу) сдвинут ниже нуля Цельсия на 273 градуса.

Скорость дрейфа электронов в наилучших проводниках десятые доли МИЛЛИМЕТРА В СЕКУНДУ при максимально возможных технически напряжённостях поля в них!

Спрашивается, почему электроны, дрейфующие со скоростью доли миллиметра в секунды и РАССЕИВАЯСЬ «на тепловых колебаниях и структурных неоднородностях кристаллической решётки», разогревают металл докрасна и даже плавят его, а их хаотические скорости в МИЛЛИАРД РАЗ БОЛЬШИЕ не превращают любой кусок металла безо всяких полей в ком разогретой до миллиардов градусов плазмы??? Ведь они-то, якобы «РАССЕИВАЯСЬ» на этих неоднородностях, обязаны выделять ту чудовищную кинетиеческую энергию, которой обладают!!!

Моё давнишнее объяснение даёт на этот вопрос ясный и здравый ответ: Никаких столкновений-рассеяний электронов в металлах НЕТ! Как нет и «свободных электронов» летающих туда-сюда в вакууме кристаллической решётки металла, а есть множество (НЕ ВСЕ) электронов, слабо связанных с атомами и СКОЛЬЗЯЩИХ ПО ОБОБЩЁННЫМ ВНЕШНИМ ЭЛЕТРОННЫМ ОРБИТАМ АТОМОВ МЕТАЛЛА! На этих, и только на этих обобщённых орбитах электроны и движутся со свойственными данным орбитам скоростями-энергиями в 600 -2000 километров в секунду. Поэтому кусок металла так и остаётся холодным, если на него не действуют некие электромагниные поля. Когда мы прикладываем к проводнику из металла некое напряжение, то есть создаём внутри металла некое электрическое поле, электроны начинают медленно дрейфовать по упомянутым обощённым орбитам вдоль поля, при этом они создают вокруг себя упорядоченное магнитное поле, которое поворачивает их спины (Магнитные моменты) так, что те начинают интенсивно взаимодействовть с атомными магнитными полями и изменять конфигурацию атомных электронных орбит. ЭТО И ЕСТЬ электрическое сопротивление металлов, вызвающее и РАЗОГРЕВ атомов, получение ими тепловой энергии, – потенциальной энергии взаимно дформированных электронных орбит атомов! И чем УПОРЯДОЧЕННО быстрей дрейфуют элетроны по их обощённым орбитам, тем бОльшее магнитное поле они создают, и тем усиливают МАГНИТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ («сцепление») спинов электронов с магнитными полями атомов металла!

Вопрос: Чем отличаются друг от друга «хорошие» метллические проводники серебро, медь и золото, обладающие малым электрическим сопротивлением, от «плохих» проводников, типа специальных сплавов, используемых в качестве нагревательных элементов и обладаюх высоким электрическим сопротивлением?

Ответ: Лишь количеством электронов, способных «скользить» по обобщённым орбитам атомов кристаллической решётки- В хороших проводниках их намного больше, чем в плохих. Разница между удельным сопротивлением хороших и плохих проводников может достигать 30 – 70 раз Это значит, что, соединяя медный провод с нихромом или константаном (высокоомные проводники), мы соединяем проводники с РАЗНЫМ КОЛИЧЕСТВОМ СПОСОБНЫХ К ДРЕЙФУ ЭЛЕКТРОНОВ: В меди их много, в нихроме и константане их мало! Коль скоро в соединённых последовательно проводниках величина тока одна и та же, это значит, что в меди БОЛЬШЕ электронов дрейфуют с малой скростью, а в нихроме и константане МЕНЬШЕ электронов, но дрейфующих со скоростью в 30 – 70 раз бОльшей. А значит на АТОМНОМ УРОВНЕ (в среднем. макроскопическое магнитное поле остаётся тем же!) они создают и бОльшие локальные магнитные поля «сцепления» с магнитными полями атомов! Это и вызывает сильные деформации электронных орбит атомов нихрома и константана, то есть увеличивает потенциальную энергию их деформированных орбит, что и есть НАГРЕВ проводника. По этом провода меди с тем же током остаются практически холодными, а провода нихрома и константана нагреваются до красного каления!

Чем обусловлено изменение удельного сопротивления металлов в зависимости от их температуры?

В металлах оно растёт с увеличением темпераутры и падает с её понижением. В полупроводниках, наоборот, нагрев резко уменьшает их удельное сопротивление за счёт всё того же увеличения способных к дрейфу элеторонов и «дырок» (вакансий).

Полагаю, что в металлах и полупроводниках действуют два конкурирующих процесса: Увеличения количства носителей заряда с увеличением температуры и противоположный этому эффекту по характеру — процесс деформации электронных орбит атомов.

У полупроводников, до известного предела, процесс умножения носителей заряда преобладает над ростом магниного сцепления между ними и деформированными определённым образом атомными орбитами.

У металлов же рост числа способных к дрейфу электронов тоже растёт, но деформация орбит, что и есть тепловая эенргия атомов, увеличивает и сцепления спинов электронов с магнитными полями орбит, причём этот процесс в металлах является преобладающим. Поэтому их удельное сопротивление растёт с ростом температуры. На это же указывает график изменения теплопроводности металлов с температурой в законе Видемана-Франца, устанавливающего связь электро-и-теплопроводности металлов.

Мне представляется приведённое объяснение логичным, непротиворечивым и соответствующим реальной картине, а отличие от абсурдной, хоть и общепринятой, доктрины «рассеяния электронов на неоднородностях кристаллической решётки».

Faciant meliora potentes

14 IX 2026

Leave a comment