Maddələrin elektrik keçiriciliyinin klassik elektron nəzəriyyəsini 1900–1904-cü illərdə alman alimi Paul Drude (1863–1906), ingilis alimi Cozef Con Tomson (1856–1940) və Niderland alimi Hendrik Lorens (1853–1928) vermişdir.
Klassik elektron nəzəriyyəsinə əsasən, maddələr elektrikkeçirmə qabiliyyətinə görə üç qrupa ayrılır: naqillər, dielektriklər və yarımkeçiricilər.
• Naqil – elektrik cərəyanını yaxşı keçirən maddədir. Naqillərə aiddir: metallar, elektrolit məhlul və ərintiləri, plazma. Rütubətli hava, insan və heyvan bədəni də elektrik cərəyanı keçirir.
• Dielektrik – sərbəst yükdaşıyıcılarının konsentrasiyası çox az olan, əsasən bağlı yüklərdən ibarət maddədir. Bu yüklər güclü ion-elektron rabitəsi nəticəsində yaranır və yalnız tarazlıq vəziyyətləri yaxınlığında çox cüzi yerdəyişmə edə bilir. Ona görə də dielektriklər elektrik cərəyanı keçirmir. Dielektriklərə aiddir: adi şəraitdə qazlar, bəzi mayelər (distillə edilmiş su, yağ və s.), şüşə, kauçuk, saxsı və s.
• Yarımkeçirici – sərbəst yükdaşıyıcılarının sayı xarici təsirlərdən (temperatur, işıqlanma, tərkibinə aşqar daxil etmək və s.) asılı olan maddədir. Yarımkeçiricilərə aiddir: germanium, silisium, boz qalay, bəzi oksidlər və sulfidlər, telluridlər və s.
Metal naqillərin elektrik keçiriciliyinin fiziki mexanizmi nədən ibarətdir?
Metal naqillərin elektrik keçiriciliyinin fiziki mexanizmi klassik elektron nəzəriyyəsinin əsas müddəaları ilə müəyyənləşir:
• Metallar – kristal quruluşa malik fiziki sistemdir. Adi halda metal atomları elektronunu itirərək müsbət iona çevrilir. Kristal qəfəsin düyünlərində yerləşən bu ionlar müəyyən tarazlıq vəziyyətləri ətrafında rəqsi hərəkət edir. Ona görə də ionlar metallarda elektrik cərəyanının yaranması prosesində iştirak edə bilmir.
• Metaldakı valent elektronlar atomu asanlıqla tərk edib ionlararası fəzada sərbəst hərəkət edə bilir. Ona görə də belə elektronlar sərbəst elektronlar adlanır. Müəyyən olunmuşdur ki, metallarda sərbəst elektronların konsentrasiyası
10 26 ÷ 10 28 1
m 3 - dir.
• Elektrik sahəsi olmadıqda sərbəst elektronlar çoxsaylı toqquşmalar nəticəsində xaotik hərəkət edir. Bu hərəkət qaz molekullarının nizamsız istilik hərəkətinə bənzədiyindən metallardakı sərbəst elektronlara elektron qazı modeli kimi baxılır. Şəkildə elektron qazında bir elektronun hərəkət trayektoriyası qırıq xətlərlə göstərilmişdir (b).
• Naqili cərəyan mənbəyinə birləşdirdikdə onun daxilində yaranan elektrik sahəsi sərbəst elektronların xaotik hərəkətinə müəyyən istiqamətdə nizamlılıq verir.