Chimie du solide: 1.3.2-2

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propriétés électriques,

Les métaux, et dans une moindre mesure les alliages, sont de bons conducteurs de l'électricité. Une faible différence de potentiel permet de faire circuler facilement les électrons libres, qui n'éprouvent qu'une faible résistance pour leur déplacement. La premièr figure ci-dessous permet de visualiser le phénomène dans le cas d'un réseau cristallin métallique parfait à basse température.

Si la température s'élève, les atomes sont soumis à des vibrations de plus grande amplitude, ceci d'autant plus que la température est élevée. Les électrons se déplacent alors avec plus de difficulté et de manière chaotique (deuxième figure), ce qui fait baisser la conductivité électrique.

Circulation des électrons dans un cristal parfait

Effet de la température sur la circulation des électrons

De même, la présence de défauts dans le réseau cristallin, ou la présence d'autres atomes dans le cas des alliages, entraîne une diffraction des électrons qui se déplacent donc plus difficilement (figure ci-dessous) et la conductivité électrique diminue.

Effet de défauts dans le réseau cristallin sur la circulation des électrons

La conductivité électrique, Λ, de quelques métaux est donnée dans le tableau et la figure donne la variation de la conductivité du cuivre et du tungstène en fonction de la température.

Conductivité électrique de quelques métaux et alliages à 20 °C

Variation de la conductivité électrique du cuivre et du tungstène en fonction de la température