Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Waarom kunnen alleen elektronen bewegen?

Het is niet helemaal juist om te zeggen dat alleen elektronen bewegen. Hoewel het waar is dat elektronen de primaire ladingsdragers zijn in de meeste alledaagse geleiders , andere deeltjes kunnen ook bewegen en lading dragen:

* protonen: Protonen, hoewel veel zwaarder dan elektronen, kunnen binnen sommige materialen bewegen, vooral in de context van iongeleiding . Dit is gebruikelijk in oplossingen (zoals elektrolyten) en sommige materialen voor vaste toestand.

* gaten: In halfgeleiders vertegenwoordigt een "gat" de afwezigheid van een elektron in een normaal bezette staat. Deze "afwezigheid" gedraagt ​​zich als een positieve lading en kan door het materiaal gaan.

* ionen: Atomen die elektronen hebben gewonnen of verloren en daarom een ​​netto lading dragen, kunnen binnen vloeistoffen en sommige vaste stoffen bewegen.

Dit is de reden waarom elektronen vaak de dominante ladingsdragers in metalen zijn:

* Mobiliteit: Elektronen zijn veel lichter dan protonen, waardoor ze gemakkelijker te verplaatsen zijn in de structuur van het materiaal.

* Zee van elektronen: Metalen hebben een unieke structuur waar elektronen losjes gebonden zijn en vrij kunnen bewegen in het materiaal, wat een "zee van elektronen" wordt genoemd.

samenvatten:

* Hoewel elektronen de primaire ladingsdragers zijn in veel gemeenschappelijke geleiders, kunnen andere deeltjes ook lading onder specifieke omstandigheden dragen.

* De beweging van ladingsdragers, of het nu elektronen, gaten of ionen, is wat elektrische stroom is.