Mais, dans le métal, les voisins causent des perturbations dont l'effet est d'élargir ces niveaux. Ils deviennent des bandes d'énergie et surtout, elles recouvrent aussi les atomes voisins. Le résultat est une "orbitale électronique qui englobe tout le conducteur. Elle contient au moins un électron donné par chaque atome du métal.

Les électrons de ces bandes ont la liberté d'aller et venir, ils constituent ce que l'on appelle "la mer d'électrons" . Elle est représentée en vert sur l'illustration ci-dessus. Les atomes qui ont perdu un électron sont devenus des ions positifs. Ils sont bloqués à leur place à cause de leur taille. Le conducteur est un solide !

Ces métaux sont conducteurs de l'électricité: les porteurs de charge sont les électrons libres qui forment les gouttes de la mer d'électrons. La sonde de Hall démontre la conduction par électrons libres.

Il existe d'autres type de porteurs de charge dans les solides: les trous et les protons libres. Mais ce sont des cas "exotiques".

Le courant électrique est un flux de porteurs de charges qui se déplacent d'un mouvement d'ensemble sous l'influence d'un champ électrique. Cela peut être :

  1. des électrons dans un conducteur
  2. des électrons dans le vide.
  3. des manques d'électrons (trou).
  4. des ions dans un solvant fluide.
  5. des ions dans un gel ...

 

 

Nous traitons les cas de conducteurs solides: ne restent que les points 1 et 3 de la liste.

La grande majorité des métaux a la structure indiquée par le schéma de droite. Les atomes sont rangés en réseau serré de type hexagonal compact, cubique à face centrée ...

Chaque atome a ses électrons sur des niveaux d'énergie très bien déterminés lorsque l'atome est isolé

LES CONDUCTEURS métalliques .;;;;;;

G Vielh 2004 révision 2008 niveau 9