導體為什麼能導電,為什麼導體為什麼能導電,而絕緣體不能?

2022-11-02 08:06:42 字數 4743 閱讀 8867

1樓:**雞取

導體中存在大量可自由移動的帶電粒子稱為載流子。在外電場作用下,載流子作定向運動,形成明顯的電流。金屬是最常見的一類導體。

金屬原子最外層的價電子很容易掙脫原子核的束縛,而成為自由電子,留下的正離子形成規則的點陣。金屬中自由電子的濃度很大,所以金屬導體的電導率通常比其他導體材料的大。

2樓:小絭

5 老師上物理課講金屬能導電是因為有自由電子,而絕緣體,尤其是橡膠,束縛電子能力強,所以不能導電。可玻璃也是絕緣體,束縛電子的能力卻很弱。誰能幫我係統的解釋一下?

補充: 我們老師說的是絕緣體束縛電子能力強,所以絕緣,但是為什麼玻璃絕緣,束縛電子能力卻弱? 滿意答案stabber2級2008-12-15導體在電場的作用下內部的電子或離子會產生定向移動,開成電流。

大部分金屬就是靠自由電子導電的,而鹽類或鹹類的水溶液電水中會產生電離,形成自由移動的離子,在電場的作也下也會產定向移動開成電流,具有很強的導電效能。而玻璃其主要成分是sio2,這種物質的結構是,o::::si::::

o,每個氧原子周圍的6個電子與矽原子的2個電子開成共用電子對,這個結構非常穩定,在較小的能量下是不能被破壞的,電子不能自由移動,所以不能導電。而矽單質有一定的導電性,因為矽單質的原子與原子之間存在空穴,電子與空穴之間會相互替換,有一定的導電能力,但不能說矽原子中,質子對電子的束縛能力小,是分情況而論的!·一~直~夢~見~ 的感言:

基本明白了。夢寒零落的回答也不錯哦。同樣感謝!

2008-12-16其他回答(4)種一縷陽光5級2008-12-15導電是靠自由電子,電流就是電子的移動,

物理書上有實驗。格格巫3級2008-12-15束縛電子能力的強弱是相對而言,我們說的絕緣體束縛電子能力強是絕緣體相對導體而言絕緣體的束縛能力較強,其實導體也是有束縛能力的,只不過很弱;而玻璃的束縛電子能力弱是說在絕緣體中,玻璃的束縛電子能力較弱而已。這些東西都是相對的而不是絕對的。

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3樓:精銳萱老師

就像萬有引力一樣,電荷之間也存在著吸引或者排斥的力,同性相斥,異性相吸。

物質都是有分子原子構成的,原子結構是中心的帶正電的質子和不帶點的中子,外部是帶負電的電子,在平衡的情況下,電子可以穩定的和質子相吸引,但是當外界施加了一定的力,比如說電壓、電磁場,或者很簡單的旁邊有個更加強大的正電荷的吸引,電子就會跑掉~這就是導電了~電子運動起來。當外力穩定的時候,電子也會穩定的運動起來,就會形成電流。電流的方向只是人為的規定正電荷的移動方向,但是其實電流是電子,也就是負電荷的移動。

0 0~這個是我自己寫的,讀起來應該可以讀懂~不過這個版本也不是最嚴謹的版本,繼續深入理解可能會有各種各樣的問題,僅供參考,初步理解導電~

4樓:可芹薊俐

電子由負極向正極移動,這個移動會導致正極的電子增多,負電增加,正電減少,負極電子減少,正電增加。

為什麼導體為什麼能導電,而絕緣體不能?

5樓:匿名使用者

導電是靠自由電子,電流就是電子的移動,

金屬能導電是因為有自由電子,而絕緣體,尤其是橡膠,束縛電子能力強,所以不能導電。可玻璃也是絕緣體,束縛電子的能力卻很弱

6樓:匿名使用者

玻璃導電性接近於半導體,常溫下玻璃不導電,但加熱後玻璃卻是導體。

物理書上有實驗。

7樓:匿名使用者

導體在電場的作用下內部的電子或離子會產生定向移動,開成電流。大部分金屬就是靠自由電子導電的,而鹽類或鹹類的水溶液電水中會產生電離,形成自由移動的離子,在電場的作也下也會產定向移動開成電流,具有很強的導電效能。而玻璃其主要成分是sio2,這種物質的結構是,o::::

si::::o,每個氧原子周圍的6個電子與矽原子的2個電子開成共用電子對,這個結構非常穩定,在較小的能量下是不能被破壞的,電子不能自由移動,所以不能導電。而矽單質有一定的導電性,因為矽單質的原子與原子之間存在空穴,電子與空穴之間會相互替換,有一定的導電能力,但不能說矽原子中,質子對電子的束縛能力小,是分情況而論的!·

金屬為什麼能導電??

8樓:

金屬的導電性目前位置有多種理論推測,分別如下:

①經典導電理論

經典導電理論認為,金屬導體內部存在大量的可以自由移動的自由電子,這些自由電子在電場力的作用下定向移動而形成電流,由於有大量的可移動的自由電子,故金屬可以體現出導電性。

②量子力學理論

在量子力學理論中,電子實際上不是在點陣直線移動,而是像光線那樣,按波動力學的規律運動,我們稱之為:電子波。

電子運動過程實際上是:各個電子波在原子上被散射,然後互相干涉並連續地形成波前(可以結合水波來理解)。

目前這兩種理論都不能完全表明孰對孰錯,他們都有各自所適應的背景,一般而言,經典導電理論更適合我們的理解與基礎研究。

9樓:趙文星空絮雨

關於金屬導體導電,經典導電理論認為,是由於金屬導體內部存在大量的可以自由移動的自由電子,這些自由電子在電場力的作用下定向移動而形成電流.

1 金屬原子的核外電子

所有的原子均由原子核與繞核運動的核外電子構成,原子核外電子繞核運動所需的向心力由原子核與電子之間的庫侖電場力提供,眾多的核外電子在原子核外距核不同距離的軌道上運動,距核最近的電子,受原子核的作用力最大,電子的總能量最低,而距核最遠的最外層電子,受原子核的束縛力最小,電子的勢能最大,總能量最大.這最外層電子由於受束縛最小,所以它經常受鄰近原子的干擾,而繞鄰近原子核運動.金屬原子之間就是依據這種外層電子干擾後的互繞運動形成的作用力而結合成金屬體的.

由於這種結合力非常小,所以金屬有柔軟、加熱易產生形變等特點.

2 洛侖茲力(或感應電場力)作用下的金屬導體

如果金屬導體在磁場中作切割磁感線運動,則導體內部核外電子受到洛侖茲力的作用,並在這種作用下原子發生極化,產生了原子極化電動勢.但不管洛侖茲力多大,它也不能對電子做功,增加電子動能,使它脫離原子核束縛,並使電子在脫離原子核束縛後,繼續對它做功,在力的方向上發生加速運動形成電流.

3 電壓分配電場力作用下的金屬導體

如果金屬導體兩端加上一個電壓,使導體內部形成一個電壓分配電場,則導體內部的核外層電子在繞核運動時該受電壓分配電場力的作用,該電場力對電子做了正功,使電子動能增加,有了足夠的能量克服核的束縛,到了核外,變為自由電子因為原子核外電子中只有最外層電子的能量最大,要形成自由電子需克服核引力做功最小,所以,一般情況下,在導體兩端加上電壓,也只有最外層電子能夠脫離原子核,變成自由電子.最外層電子脫離原子核的束縛需對其做功最小.形成電流後的自由電子實際也是不自由的,一方面它受到了電壓分配電場力的作用,並在電場力的方向上運動,另一方面在運動過程中,並非通行無阻.

原子內外空間,對於一個非常微小的電子而言,可以說是相當廣闊的,原子核就好像宇宙空間的恆星,而自由電子就像在宇宙空間飛行一顆小流星,這個比喻也不是很恰當,因為流星在太空中飛行可能不會使到其他物體的阻力,但自由電子卻會受阻力,這是因為原子核外的空間並不是什麼也沒有,而是還繞行著內層電子,而且這些金屬的內層電子的數量要遠比形成自由電子的最外層電子多得多,我們不妨把這些原子的內層電子形成的屏障稱為電子雲氣.電子雲氣帶有負電,自由電子也帶負電,所以,自由電子要在電子雲氣中穿梭形成電流,必然受到電子雲氣的阻力作用.在穩定電流形成後,如果把導體兩端的電壓突然撤去,導體內部電場消失,自由電子失去了電場力的作用,作用在它上的只有阻力,於是電子作減速運動,速度很快減小為零.

而後在原子核的引力的作用下,重新回到原子核外層相應的軌道上作繞核運動.

4 歐姆定律與電阻定律

在電流流動過程中,由於電子雲氣對自由電子的阻力,對電流的流動形成了一定的阻礙,也就產生了導體的電阻.必須說明的是,自由電子在運動過程中受到的阻力並不等於導體的電阻,自由電子受到阻力大,並不意味著導體的電阻大,反之,導體的電阻大,也同樣不等於說自由電子定向移動時受的阻力就大.

5 能量轉化與焦耳定律

當導體兩端剛加上電壓,電場力對原子核最外層電子做正功,以克服原子核的束縛力,但由於電場力克服原子核的束縛力做功遠遠小於電流長期流動克服電子雲氣阻力做的功,所以,克服原子核束縛所做的功是十分微小,可以忽略的.

自由電子在加速過程中,電場力也對其做了正功,但也因為電子加速時間非常短,運動位移非常小(這裡不作論述),所以,電場力做也非常小,也可以忽略.所以自由電子形成電流後,電場主要能量損耗在於克服電子雲氣做功.

6 通電導體在磁場中運動

上面分析中電流通過導體時只克服電子雲氣做功,電子雲氣對自由電子的阻礙表現為電阻,所以這樣導體稱為純電阻導體,電路中只有純電阻導體的電路稱為純電阻電路.由以上各式可知,純電阻電路把電功轉化為熱能.

但是,通電導體在磁場中會受到磁場力(安培力)的作用, ,在此力作用下,導體開始加速運動,切割磁感線,使導體內原子發生極化,產生極化電動勢,導體兩端感應電動勢形成,會在其他外部導體部分產生一個電場,對流過的自由電子產生阻力,為了克服該阻力,電流遂在導體內部產生了一個與電流方向相同的電壓分配電場,使該電場與感應電動勢產生的電場相抵消,因此保持了電流的穩定,也在導體兩端產生了電壓,該電壓大小正好與感應電動勢相等,方向相反.

這樣電壓分配電場力要克服感應電動勢產生的阻力做功,消耗電能,這些能量轉化為安培力對外界做功,以機械能形式出現.

如果放入磁場中的導體不是理想導體,那麼,電場力不但要克服感應電動勢而做功,而且克服電子雲氣的阻力而做功,所以,電能有一部分轉化為機械能形式,也有一部分轉化為熱能.

7電流流通後的電源

在電源內要形成電流,除了要使外層電子克服原子核的束縛外,同樣需要克服電子雲氣阻力做功,非靜電沒有這樣的功能,所以,必須在電源內產生一個由電源負極指向正極的電壓分配電場,外層電子就是在這個電場力的作用形成電流,並在電源內部產生電壓降,該電壓降電源負極電位高於正極電位,即方向從負極指正極,與電源電動勢方向相反。

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