La conduzione elettrica

Consiste nel passaggio di cariche elettriche da un punto ad un altro di un corpo conduttore che può trovarsi allo stato solido liquido o gassoso. Nei conduttori metallici solidi la conduzione è affidata agli elettroni (e^-)dell'ultimo livello energetico che sono in grado di muoversi liberamente in tutto il volume occupato dal solido.
Per un metallo alle temperature ordinarie, la conducibilità elettrica, che misura la capacità di condurre, è inversamente proporzionale alla temperatura assoluta.

Vediamo meglio quello che succede.

La conduzione elettrica a condizione normale Gli atomi del conduttore metallico formano un reticolo che vibra quanto più è alta la temperatura del conduttore stesso. Gli elettroni, che si muovono attraverso il reticolo, non procedono in linea retta a causa delle collisioni che avvengono tra loro e le imperfezioni e i difetti del reticolo, oltre alle vibrazioni termiche degli atomi del reticolo stesso (note come fononi).
A causa delle collisioni quindi, gli elettroni perdono energia sotto forma di calore.Nei conduttori ordinari impurezze, difetti e, in special modo, i fononi, deflettono il movimento degli elettroni singoli. Questa diffusione di elettroni rende il materiale resistivo.
Diamo alcune misure: il passo reticolare ovvero la distanza tra due atomi di un reticolo è dell'ordine 1Å , cioè 10^-10 m. La velocità media di un elettrone di conduzione è pari a 10⁸ cm/s.

Nei superconduttori

I Superconduttori anno la proprietà di condurre elettricità senza dissipazione di energia.
Gli atomi del superconduttore sono organizzati anch'essi in un reticolo che presenta difetti e impurezze.
Tuttavia gli elettroni passano indisturbati attraverso il reticolo del superconduttore: non urtando con le vibrazioni atomiche e con i vari tipi di impurezze presenti conducono elettricità senza dissipazione di energia.
Una prima condizione è sicuramente la bassa temperatura che limita le vibrazioni del reticolo e facilita il moto degli elettroni.
Ma ciò non basta. Si ha bisogno di una teoria più complessa che consideri più aspetti contemporaneamente.

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