2020-05-02 20:15:19

导体 - 可传导电流的物质 免费编辑 修改义项名

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导体(conductor)是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大量可自由移动的带电粒子称为载流子。在外电场作用下,载流子作定向运动,形成明显的电流。

金属是最常见的一类导体。金属原子最外层的价电子很容易挣脱原子核的束缚,而成为自由电子,留下的正离子(原子实)形成规则点阵。金属中自由电子的浓度很大,所以金属导体的电导率通常比其他导体材料的大。金属导体的电阻率一般随温度降低而减小。在极低温度下,某些金属与合金的电阻率将消失而转化为"超导体"。

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基本信息

  • 中文名

    导体

  • 外文名

    conductor

折叠 编辑本段 第一类导体

金属是最常见的一类导体。金属中的原子核内层电子构成原子实,规则地排列成点阵,而外层价电子容易挣脱原子核的束缚而成为自由电子,它们构成导电的载流子。

金属中自由电子的浓度很大,每立方厘米约10个,因此金属导体的电阻率很小,电导率很大。金属的电阻率为10-10欧·米,一般随温度降低而减小。金属导电过程中不引起化学反应,也没有显著的物质转移,称为第一类导体。

折叠 编辑本段 第二类导体

电解质的溶液或称为电解液的熔融电解质也是导体,其载流子是正负离子。实验发现,大部分纯液体虽然也能离解,但离解程度很小,因而不是导体。如纯水的电阻率高达10欧·米,比金属的电阻率大10-10倍。但如果在纯水中加入一点电解质离子浓度大为增加,使电阻率大为降低,成为导体。电解液的电阻率比金属的大得多,这是因为电解液中的载流子浓度比金属小得多,而且离子与周围介质的作用力较大,使它在外电场中的迁移率也要小得多。电解液在通电过程中伴随有化学变化,且有物质的转移,称为第二类导体。它常应用于电化学工业,如电解提纯、电镀等。而把导电过程中不引起化学变化,也没有显著物质转移的导体,如金属,称为"第一类导体"。

气体导体

电离的气体也能导电(气体导电),其中的载流子 是电子和正负离子。通常情形下,气体是良好的绝缘体。如果借助于外界原因,如加热或用X射线、γ射线紫外线照射,可使气体分子离解,因而电离的气体便成为导体。电离气体的导电性与外加电压有很大关系,且常伴有发声、发光等物理过程。电离气体常应用于电光源制造工业。气体由于外界电离剂作用下的导电称为气体的非自持放电。随着外加电压增大,电流亦增大,电压增大到一定值时非自持放电达到饱和,继续再增加电压到某一定值后电流突然急剧增加,这时即使撤去电离剂,仍能维持导电,气体就由非自持放电过渡到自持放电。气体自持放电的特性取决于气体的种类、压强、电极材料、电极形状、电极温度、两极间距离等多种因素。条件不同,自持放电采取不同的形式,有辉光放电弧光放电电晕放电等。气体的非自持放电和自持放电有许多实际应用。

折叠 编辑本段 其他导电介质

电的绝缘体又称为电介质。它们的电阻率极高,比金属的电阻率大10倍以上。绝缘体在某些外界条件(如加热、加高压等)影响下,会被"击穿",而转化为导体。绝缘体或电介质的主要电学性质反映在电导、极化、损耗和击穿等过程中 。

现今通常把例如锗(Ge)、(Si)等一类导体称为半导体。这类导体的电阻率介乎金属与绝缘体之间,且随温度的升高而迅速减小。这类材料中存在一定量的自由电子空穴,后者可看作带有正电荷载流子。与金属或电解液的情况不同,半导体中杂质的含量以及外界条件的改变(如光照,或温度、压强的改变等),都会使它的导电性能发生显著变化

指导电材料在温度接近绝对零度的时候,物体分子热运动下材料的电阻趋近于0的性质。"超导体"是指能进行超导传输的导电材料。

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