อิเล็กตรอน (Electron) อนุภาคชนิดนี้มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็นประจุลบ วิ่งอยู่รอบ ๆ นิวเคลียสของอะตอมของธาตุด้วยความเร็วสูงในวงโคจร ที่เฉพาะของมัน เป็นอนุภาคที่มีน้ำหนักน้อย อิเล็กตรอนจะได้รับแรงดึงดูดจากโปรตอนในนิวเคลียสถ้าอิเล็กตรอนเหล่านั้นได้รับพลังงานเพิ่มมันอาจจะ กระโดดออกไปยังเซลล์ต่อไปได้ อิเล็กตรอนในเซลล์รอบนอกสุดมีบทบาทสำคัญมาก ทั้งในด้านคุณสมบัติทางฟิสิกส์และเคมี โดยเฉพาะในด้านไฟฟ้า อิเล็กตรอนในเซลล์นี้เรียกว่า เวเลนซ์อิเล็กตรอน ถ้าอิเล็กตรอนในเซลล์นี้ได้รับพลังงานเพิ่ม มันจะกระโดดหายไปจากอะตอมของธาตุ ทำให้อะตอมมีลักษณะพร่องอิเล็กตรอนจึงมีสภาพทางไฟฟ้าเป็นบวก ในทางตรงกันข้ามถ้ามันสูญเสียพลังงาน มันจะได้รับอิเล็กตรอนเพิ่มทำให้มีสภาพทางไฟฟ้าเป็นลบ ดังนั้นอิเล็กตรอนเท่านั้นที่เคลื่อนที่ได้ จึงทำให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้า โดยปกติสารที่เป็นกลางทางไฟฟ้าจะมีโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่ากัน สารใดสูญเสียอิเล็กตรอนจะมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็นบวก สารใดที่รับอิเล็กตรอนเพิ่มจะมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเป็นลบ การเกิดอิเล็กตรอนอิสระ เนื่องจากอิเล็กตรอนที่วิ่งอยู่รอบ ๆ นิวเคลียสจะวิ่งด้วยความเร็วสูง จึงทำให้อิเล็กตรอนสามารถที่จะเหวี่ยงตัวเองออกจากวงโคจรได้เสมอ ด้วยแรงหนีศูนย์กลาง แต่ภายในนิวเคลียสมีโปรตอนซึ่งเป็นประจุบวก จะช่วยดึงอิเล็กตรอนเอาไว้ไม่ให้หลุดจากวงโคจรไปได้ง่าย ๆ อย่างไรก็ตาม ถ้ามีแรงภายนอกมากพอมากระทำเข้ากับแรงหนีศูนย์กลาง อิเล็กตรอนที่จะถูกดึงออกจากวงโคจรกลายเป็นอิเล็ก ตรอนอิสระได้การที่อิเล็กตรอนอิสระเคลื่อนที่ออกจากวงโคจรได้นั้น ทำให้อะตอมนั้นขาดอิเล็กตรอนไปและจะเหลือโปรตอน มากกว่าอิเล็กตรอน โปรตอนจะอยู่โดดเดี่ยวไม่ได้มันจึงดึงอิเล็กตรอนของอะตอมถัดไปเข้ามาในอะตอมของมัน ทำให้อะตอมถัดไปขาดอิเล็กตรอนอีกจะเป็นไปแบบนี้เรื่อยๆ การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งก็คือ การเคลื่อนที่ของไฟฟ้านั่นเอง ความเร็วการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระ พลังงานไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านตัวนำไป โดยอาศัยการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่ง ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ต่อเนื่องกันไปเรื่อย ๆ ตลอดสายตัวนำ เนื่องจากอะตอมอยู่ชิดกันมากและวงโคจรของอิเล็กตรอนจะซ้อนทับกัน อิเล็กตรอนอิสระจึงไม่ต้องเคลื่อนที่ไปไกล ขณะที่อิเล็กตรอนเข้าไปอยู่ในวงโคจรอันใหม่ มันจะส่งผ่านพลังงานู่เพื่อให้อิเล็กตรอนตัวถัดไปหลุดเป็นอิสระ แม้อิเล็กตรอนจะดูเหมือนเคลื่อนที่ช้าก็ตาม แต่การส่งพลังงานจากอะตอมหนึ่งไปยังอะตอมหนึ่งจะรวดเร็วมาก ในอัตราความเร็ว 186,000 ไมล์ / วินาที หรือ 300 ล้านเมตร / วินาที ขอบคุณเนื้อหาเพิ่มเติม :
|
