导体和绝缘体

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介绍

诸如延展性、相位、纹理、颜色、极性、溶解度等物理特性使我们能够区分周围的物质。但是，众所周知，元素的另一个主要分类是基于它们的电荷传导性，即 (1) 导体和 (2) 绝缘体。

导体

电导体被描述为一种允许电流自由流过它的材料。电导率是导体能够传导电流的特性。电流是电子在导体中的流动。电压是使电流流过导体所需的力。

当对这种物质施加电荷时，电荷会分散到整个物体的表面，导致电子在内部移动。当其中一个物体与另一个物体接触时。导体包括金属、人体和地球。以下列出的金属是常见导体的例子：金、铁、铜。

绝缘体

绝缘体阻止电子从一个物质粒子自由地传递到下一个粒子。当在物质表面的任何一点上施加电荷时，电荷会停留在同一位置，不会扩散到整个表面。对这类物质进行充电最常见的方法是将它们摩擦在一起（对于某些物质，则借助合适的材料）。

以下是一些常见绝缘体的例子：塑料、木材、玻璃。

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导体与绝缘体

导体是可以让电子从一个粒子自由地流向另一个粒子的材料。导体可以使电荷在其整个表面传递。如果电荷在物体上的特定位置传递，它会迅速分布到整个物体表面。电子的运动导致电荷的分布。

由于导体允许电子从一个粒子传递到另一个粒子，因此带电物体始终会将其电荷分布，直到多余电子之间的排斥力最小化。如果带电导体与另一个物体接触，它甚至可以将其电荷传递到另一个物体。如果第二个物体由导电材料制成，则物体之间的电荷转移更容易发生。

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电导率强度和分类

导体通过允许电子自由移动来实现电荷转移。与导体相反，绝缘体是阻碍电子从原子到原子以及从分子到分子自由流动的材料。如果在绝缘体的给定位置传递多余的电荷，则多余的电荷将保留在初始充电位置。

由于绝缘体粒子不允许电子自由流动，因此电荷很少均匀地分布在绝缘体的表面。虽然绝缘体不适用于转移电荷，但它们在静电实验和演示中发挥着重要作用。导电物体通常安装在绝缘物体上。这种导体置于绝缘体顶部的布置可以防止电荷从导电物体转移到周围环境。

导体和绝缘体之间的主要区别

下表列出了导体和绝缘体之间的一些主要区别

导体	绝缘体
在导体中，电子可以在原子之间自由移动。	绝缘体阻止电子从一个原子自由移动到另一个原子。
导体中存在的自由电子使其能够导电。	原子内部发现的紧密结合的电子充当绝缘体，绝缘电流。
这些材料具有传导电流的能力。	电流无法通过绝缘材料流动。
原子无法牢牢地保持其电子。	由于电子紧密结合，原子无法转移电能。
高电导率是良导体的特征。	低电导率是良好绝缘材料的特征。
铜、铝、银、铁和其他金属是良好的导体。	橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、沥青和纯水是常见绝缘体的例子。

通过电子运动分布电荷

预测电子在导电材料中运动的方向是电荷相互作用两个基本规则的简单应用。同性相斥，异性相吸。假设使用某种方法在特定位置对物体施加负电荷。在施加电荷的位置，电子过剩。

也就是说，该区域的原子比质子拥有更多的电子。当然，也有一些电子可以被认为是满足的，因为附近存在带正电的质子来满足它们对异性的吸引。但是，所谓的过量电子彼此排斥，并且更希望有更多的空间。

电子就像人类一样，希望操纵周围环境以减少排斥效应。由于这些过量的电子存在于导体中，因此它们很容易迁移到物体的其他部分。这正是它们所做的。为了减少物体内部的整体排斥效应，过量的电子会在整个物体表面发生大量迁移。过量的电子迁移以远离它们排斥的邻居。从这个意义上说，据说过量的负电荷在导体的表面扩散。

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充电区域的许多原子已经失去了一个或多个电子，并且质子过剩。这些原子内部电荷的不平衡会产生影响，可以认为这些影响会破坏整个物体内部电荷的平衡。在给定位置存在这些过量的质子会吸引来自其他原子的电子。物体其他部分的电子可以被认为对它们正在经历的电荷平衡感到满意。

结论

一些电子将始终被吸引到一定距离外的过量质子。但是，电子在原子中结合松散，并且在存在于导体中时可以自由移动。这些电子在寻找额外的质子的过程中，使它们自己的原子带正电荷过剩。这种电子迁移发生在整个物体表面，直到物体整个表面电子之间的排斥效应之和最小化。

常见问题

Q1. 以下哪种元素的导电性最强？

(1) 铜

(2) 铁

(3) 硅

(4) 银

A. 银是导电性最强的元素。

Q2. 为什么金属是制造电线的首选材料？

A. 金属是制造电线的首选材料，因为它们是良好的导电体。

Q3. 电阻为零的材料称为 _____？

A. 超导体

Q4. 什么是半导体？

A. 半导体是一种电导率介于导体和绝缘体之间的材料。例如，锗和硅

Q5. 避雷针的用途是什么？

A. 避雷针的目的是通过阻挡浪涌并将电流引导到地面来保护建筑物免受雷击损坏。

Q6. 影响导体电阻率的因素有哪些？

A. 导体的电阻率取决于温度和导体的材料。