Электрический ток в диэлектрике

В диэлектриках свободные зарядыотсутствуют по определению. Идеальным диэлектриком является вакуум, в котором ток может существовать только при поступлении зарядов извне. Для этого используют эмиссию (испускание) электронов – как правило, из твёрдых тел. Далее электроны «подхватываются» электрическим полем, движутся к аноду и создают электрический ток.

В жидкостях носители тока появляются вследствие электролитической диссоциации в электролитах (растворах и расплавах солей, кислот и щелочей). Закон Ома выполняется как в локальной, так и в интегральной форме (гальванические элементы и аккумуляторы, гальванические ванны, в которых путем электролиза создают защитные и декоративные покрытия и т. д.).

Возникает электрический ток и в твёрдых диэлектриках. Его носителями становятся ионы щелочных металлов. Получая большую энергию в сильных полях при высо­ких температурах, они при столкновениях «выбивают» новые ионы, и ток лавинообразно на­растает, что приводит к электрическому пробою диэлектрика.

Классическая электронная теория объяснила законы Ома и Джоуля-Ленца, дала качественное объяснение явления тока и сопротивления металлов. Предсказала и другие закономерности. Наряду с этим она имеет и ряд недостатков. Из теории следует, что сопротивление металлов пропорционально , в то время как опыт подсказывает, что сопротивление ~T, кроме того, электронная теория не может объяснить явление сверхпроводимости, то есть обращение сопротивления в нуль при температуре, не равной нулю.

Классическая теория предсказывает, что электронный газ должен обладать молярной теплоемкостью, которая, складываясь с молярной теплоемкостью решетки, должна увеличивать теплоемкость металлов по сравнению с теплоемкостью диэлектриков в 1,5 раза. Опыт показывает, что теплоемкости металлов и диэлектриков заметно не различаются. Объяснение такого несоответствия смогла дать лишь квантовая теория проводимости.