¿Los electrones realmente se mueven de un átomo a otro en un conductor? Si no, ¿cómo fluye la electricidad en un conductor?

Tienes razón. Dentro de los metales, los electrones realmente se mueven de un átomo a otro. (Esto no sucede en la mayoría de los otros materiales. Los metales son raros).

En los metales, los electrones externos o de “banda de conducción” no están unidos a átomos individuales. “Orbitan” alrededor, moviéndose constantemente por todo el metal. En otras palabras, los electrones están saltando todo el tiempo. Pero es un salto aleatorio, en direcciones aleatorias, con electrones temblando por todos lados, igualmente de un lado a otro.

Durante una corriente eléctrica, también aparece un “salto promedio”. Los electrones todavía fluctúan saltando entre átomos, pero también avanzan lentamente en una sola dirección.

Las siguientes ideas pueden ayudar:

Definición de aislante: no contiene cargos móviles. (En los aisladores, los electrones se unen estrechamente a los átomos individuales y no saltan entre los átomos).

Definición de conductor: un material lleno de cargas móviles.

Los metales son conductores porque sus electrones no se adhieren a átomos individuales. En física, esto se llama “gas de electrones” o “mar de carga” de un metal. En química se llama el “enlace metálico”.

Hola 🙂

En general, si observamos un cable delgado de un conductor (cobre, ensayo), podemos observar que los electrones deslocalizados no se mueven mucho.

Llamamos al movimiento físico de los electrones la ‘velocidad de deriva’. ¡Volvamos al ejemplo del cobre!
“La velocidad de deriva a través de un cable de cobre de área transversal 3.00 x 10-6 m2, con una corriente de 10 A será aproximadamente 2.5 x 10-4 m / so aproximadamente un cuarto de milímetro por segundo”. (Valores tomados de http://www.physlink.com/Educatio …).

Entonces, ¿cómo se produce la corriente eléctrica tan rápido? Usemos canicas en un tubo como analogía.
Como puede ver en la imagen, la inserción de una canica en un extremo del tubo produce, casi instantáneamente, una canica en el otro extremo. Si tomamos las canicas como electrones y el tubo como cable, podemos notar que aunque el movimiento de electrones individuales es lento, el movimiento neto general de carga es bastante rápido.

Espero que esto ayude a explicar tu pregunta 🙂

Editar: pensé que también podría incluir la ecuación para la deriva aproximada de los portadores de carga a través de un material conductor.

dónde

  • u es la velocidad de deriva de los electrones, en m⋅s − 1
  • m es la masa molecular del metal, en kg
  • Δ V es el voltaje aplicado a través del conductor, en V
  • ρ es la densidad (masa por unidad de volumen) del conductor, en kg⋅m − 3
  • e es la carga elemental, en C
  • f es el número de electrones libres peratom
  • es la longitud del conductor, en m
  • σ es la conductividad eléctrica del medio a la temperatura considerada, en S / m.

(Fórmula descaradamente pellizcada de https://en.m.wikipedia.org/wiki/ …)

En un conductor, los electrones más externos no están vinculados a un núcleo particular, sino que forman una especie de mar donde cada electrón está ligado libremente a varios núcleos. Los electrones internos están fuertemente ligados a su núcleo.

Esto significa que cuando hay un voltaje a través del conductor, los electrones pueden pasar de estar asociados con un grupo de núcleos a otro, probablemente un grupo superpuesto. Lo que empuja al electrón en ese grupo superpuesto a moverse más abajo en el cable, y así sucesivamente. Ningún electrón individual se mueve muy lejos, pero el efecto es que los electrones se empujan en un extremo y salen por el otro,