Почему электроны при разомкнутой цепи не «вытекают» из проводника?

Question

[minimus91]

Предположим, есть батарейка, к её выводу подключен проводник, цепь не замкнута. Почему электроны не покидают этот проводник?
Насколько я понимаю физику процесса, электроны распределяются по проводу и ток прекращается, когда, согласно моим представлением о токе, электроны должны "вытекать" из проводника пока они не иссякнут или напряжение на батарейке не станет равным 0.
Уже долго бьюсь над этой загадкой, буду очень признателен, если кто-нибудь мне всё разъяснит.

Answer 1

[Ocelot]

Покидают. Но тут же возвращаются обратно.
Как только какой-то электрон покинет проводник, суммарный заряд проводника станет положительным (число оставшихся электронов меньше, чем положительный заряд атомных ядер), и этот беглый электрон притянет обратно. Собственно, такой процесс происходит постоянно, при высоких температурах заметно бодрее (см. "Термоэлектронная эмиссия").

Answer 2

[Максим Чорнопольский]

Кхм. Я далёк от физики, но даже я знаю, что электроны не текут по проводникам. Скорость электронов != скорости электрического тока. Просто при замкнутой цепи движении электронов _слегка_ упорядочивается и, в целом, сумма его (отдельного электрона) векторов движения за некий промежуток времени равна пути от, кажется, плюса к минусу.

Comments

[Владимир Т]

Конечно, текут. Электрический ток = заряд, протекающий через сечение проводника в единицу времени. В металле носителем заряда являются только электроны, в проводящих растворах - ионы, в полупроводниках - электроны и дырки.

Answer 3

[Евгений Петров]

Как я понимаю, путешествует «дырка» — вакантное место под воздействием поля. Электроны физически перемещаются только на соседние вакансии.

Цепь разомкнули — сопротивление бесконечно выросло и в проводнике (куске цепи, примыкающей к контакту батареи) напряжённость поля фактически нулевая, так что никто не может заставить электрон совершить перемещение со своей позиции на вакантное место. То есть дырка есть, но электрон не может покинуть своё место.

А вот если его охладить до состояния суперпроводимости... Тут не знаю:)

Comments

[Андрей Ларин]

Внешние электроны в металлах путешествуют между атомами насколько я помню и в них "дырок" не образуется.

Answer 4

[Форзенэлс Вотэва]

хм, смотря какая батарейка

Пробой воздуха

Answer 5

[Артур Михайлович]

Они никуда не текут, во-первых )
А вообще верно подметили по поводу сопротивления. Нужно просто уяснить, что есть проводники с минимальным сопротивлением, есть диелектрики, с максимальным сопротивлением, а есть материалы, полупроводники, которые при некоторых условиях похожи на проводники, а при некоторых - на диелектрики.
Ток есть только при замкнутой цепи, при разомкнутой - проводники находятся в большом расстоянии друг от друга, их разделяет воздух, с его большим сопротивлением, хотя на сколько мне известно - существует пренебрежительно малый ток, при очень большом сопротивлении, который не учитывается, но он есть.

Answer 6

[Михаил Потанин]

Потому что их удерживают ядра атомов, которые заряжены положительно.