Aaf9aztitul1-7

 
 
8 
 
 
 
 
 
 
 
 M
ETALLARIN ELEKTRİK KEÇİRİCİLİYİNİN 
KLASSİK ELEKTRON NƏZƏRİYYƏSİ 
 
 
 
 
 
 
“Metalların elektrik keçiriciliyi sərbəst elektronların nizamlı hərəkətindən ibarət-
dir” fərziyyəsini ilk dəfə alman fiziki Karl Rikke irəli sürmüşdür. O bu fərziyyənin 
doğruluğunu 1901-ci ildə apardığı klassik eksperimentlə təsdiq etmişdir. 
 
 
Maddələrin elektrik keçiriciliyinin klassik elektron nəzəriyyəsini 1900–1904-cü 
illərdə  alman  alimi  Paul  Drude  (1863–1906),  ingilis  alimi  Cozef  Con  Tomson 
(1856–1940) və Niderland alimi Hendrik Lorens (1853–1928) vermişdir.  
1.1 
 Əgər cərəyanlı naqili ortadan kəsib altına qab tutsaq, ni-
zamlı  hərəkət  edən  elektronlar  kəsilən  yerdən  axıb  onu 
doldurarmı? 
Bilirsiniz ki, naqildə 
elektrik cərəyanı sər-
bəst elektronların ni-
zamlı hərəkətidir. 
 Görəsən, sərbəst elektronlar açardan lampa-
ya qədərki məsafəni hansı sürətlə gedir?  
Yəqin, işığı yandıranda diqqət 
etmisiniz ki, açarın qapanması 
və lampanın işıqlanması eyni 
anda baş verir.   
K.Rikke eksperimentindən çıxan nəticə.
İşin gedişi: Rikke eksperimentinin aşağıda verilən qısa 
məzmununu diqqətlə oxuyun və eksperimentin nəticə-
sinə dair fərziyyənizi formalaşdırın.  
Sabit cərəyan dövrəsinə ardıcıl olaraq bir-birinə 
sıxılmış  üç  eyniölçülü  metal  silindr  birləşdirilir. 
Kənar  silindrlər  mis,  ortadakı  isə  alüminium  si-
lindrdir (
a
).  
Bu silindrlərdən bir il fasiləsiz elektrik cərəyanı keçdikdən sonra onların səthlərinin 
toxunduğu hissələr tədqiq edilmişdir. Məlum olmuşdur ki, uzun müddət elektrik cərə-
yanı keçməsinə baxmayaraq, mis atomlarının alüminiuma, alüminium atomlarının isə 
misə daşınması baş  verməyibdir. 
Nəticəni müzakirə edin:  
 Araşdırmadan hansı nəticəyə gəlmək olar: metal naqillərdə elektrik cərəyanı hansı yük-
daşıyıcıların hərəkətindən ibarətdir? Niyə? 
 
 
Araşdırma
1
MÜXTƏLİF MÜHİTLƏRDƏ 
ELEKTRİK CƏRƏYANI  
1
(a)

---

 
 
1 
9 
 
•   I  fəsil  •  
Müxtəlif mühitlərdə elektrik cərəyanı  
•
Klassik  elektron  nəzəriyyəsinə  əsasən,  maddələr  elektrikkeçirmə  qabiliyyətinə 
görə üç qrupa ayrılır: naqillər, dielektriklər və yarımkeçiricilər. 
  Naqil – elektrik cərəyanını yaxşı keçirən maddədir.  Naqillərə  aiddir:  metallar, 
elektrolit məhlul və ərintiləri, plazma. Rütubətli  hava, insan və heyvan bədəni də 
elektrik cərəyanı keçirir. 
  Dielektrik  –  sərbəst yükdaşıyıcılarının konsentrasiyası çox az olan, əsasən 
bağlı yüklərdən ibarət maddədir. Bu yüklər güclü ion-elektron rabitəsi nəticəsində 
yaranır və yalnız tarazlıq vəziyyətləri yaxınlığında çox cüzi yerdəyişmə  edə bilir. 
Ona  görə  də  dielektriklər  elektrik  cərəyanı keçirmir.  Dielektriklərə  aiddir:  qazlar, 
bəzi mayelər (distillə edilmiş su, yağ və s.), şüşə, kauçuk, saxsı və s. 
 Yarımkeçirici – sərbəst yükdaşıyıcılarının sayı xarici təsirlərdən (temperatur, 
işıqlanma, tərkibinə aşqar daxil etmək və s.) asılı olan maddədir. Yarımkeçiricilərə  
aiddir: germanium, silisium, qalay, bəzi oksidlər və sulfidlər, telluridlər və s. 
Metal naqillərin elektrik keçiriciliyinin fiziki mexanizmi nədən ibarətdir? 
Metal naqillərin elektrik keçiriciliyinin fiziki mexanizmi klassik elektron nəzəriy-
yəsinin əsas müddəaları ilə müəyyənləşir: 
  Metallar – kristal quruluşa malik fiziki sistemdir. Adi halda metal atomları 
elektronunu itirərək müsbət iona çevrilir. Kristal qəfəsin düyünlərində yerləşən bu 
ionlar müəyyən tarazlıq vəziyyətləri ətrafında rəqsi hərəkət edir. Ona görə də ionlar 
metallarda elektrik cərəyanının yaranması prosesində iştirak edə bilmir. 
 Metaldakı  elektronlar ionlararası fəzada sərbəst hərəkət edir. Ona görə də belə elek-
tronlar sərbəst elektronlar adlanır. Müəyyən olunmuşdur ki, metallarda sərbəst elek-
tronların konsentrasiyası 
.
3
28
26
1
10
10
dir
m


 
 Elektrik sahəsi olmadıqda sərbəst elektronlar çoxsaylı toqquşmalar nəticəsində 
xaotik hərəkət edir. Bu hərəkət qaz molekullarının nizamsız istilik hərəkətinə bən-
zədiyindən metallardakı  sərbəst elektronlara elektron qazı  modeli  kimi baxılır. 
Şəkildə elektron qazında bir elektronun hərəkət trayektoriyası qırıq xətlərlə göstə-
rilmişdir (
b
). 
 
 
 Naqili cərəyan mənbəyinə birləşdirdikdə yaranan elektrik sahəsi sərbəst elek-
tronların xaotik hərəkətinə müəyyən istiqamətdə nizamlılıq verir. Bu zaman hər bir 
elektronun nizamlı  hərəkət sürəti iki amildən asılı olur: a) ionlarla toqquşmaları 
sayından; b) elektrik sahəsindən.  
(b)
 

---

 
 
10 
 
Naqillərdə sərbəst elektronların nizamlı hərəkətinin sürəti çox kiçikdir (
0,1
10 
/
 ). 
Buna səbəb isə elektronların öz hərəkətləri zamanı kristal qəfəsin ionları ilə say-
sız-hesabsız toqquşmasıdır. Belə toqquşmalar elektronların nizamlı hərəkətlərini tor-
mozlayır (
c
).  
 
 
Beləliklə, metal naqillərdə elektrik cərəyanı – onların kimyəvi tərkibində heç bir 
dəyişiklik etməyən sərbəst elektronların nizamlı hərəkətinin nəticəsidir. 
Əgər elektronlar naqildə belə kiçik sürətlə hərəkət edirlərsə, nə üçün evdə 
açarı qapadıqda bütün lampalar dərhal işıqlanır?  
Cərəyanın naqildə yayılma sürəti heç də sərbəst elektronların nizamlı hərəkətinin 
sürəti demək deyildir. 
Elektrik cərəyanının naqildəki sürəti – elektrik sahəsinin naqildə yayılma sürə-
tinə bərabərdir. Naqildə elektrik sahəsi çox böyük sürətlə – işığın vakuumda yayılma 
sürətinə yaxın olan  
3 · 10   /
 sürəti ilə yayılır. 
 
 
 
 
 
  
 
1. Rikke eksperimentindən hansı nəticə çıxdı? Cavabınızı əsaslandırın. 
2. Metallar niyə adi şəraitdə elektrik cəhətdən neytraldır? 
3. Metalda elektrik sahəsi yaratmaq üçün nə etmək lazımdır?  
4. Metalların klassik elektron nəzəriyyəsinin əsas müddəalarını necə ümumiləşdirmək olar?
 
(c)
 
 
Yaradıcı tətbiqetmə 
 
Məsələ. 
Elektrik  cərəyanı  Bakıdan  Balakənə  ümumi  uzunluğu  450  km  olan  naqillərlə 
hansı müddətə çatar? Elektrik cərəyanının  naqildəki sürəti 
2,5 · 10  
/
-dir. 
 
 
Araşdırma
2
•
 Cümlələri iş vərəqinə köçürün və onları tamamlayın.  
1. Maddələr elektrikkeçirmə qabiliyyətinə görə üç qrupa bölünür ... 
2. Elektron qazı modeli ... 
3. Elektrik cərəyanının naqildəki sürəti ... 
4. Metalların klassik elektron nəzəriyyəsinin əsas müddəaları ... 
Nə öyrəndiniz 
Öyrəndiklərinizi yoxlayın
 

---