1.5 导电材料与绝缘材料

1.5 导电材料与绝缘材料

根据其原子结构，材料可分为导体或绝缘体。所有与导电有关的现象都发生在原子的最外层边缘和原子之间。

导体是指其最外层包含处于不完整轨道上的一个或两个电子的物质。良导体的原子结构通常在原子的最外壳层只包含一个电子。这个电子被称为价电子，它很容易脱离原子，从而允许电流流动。

问题 那么，材料何时更具导电性？我们认为，一种材料拥有的自由电子越多，且这些电子受原子核的束缚越小（轨道越远），它就越导电。导电性最强的材料是金属。其中，最好的导体依次是银、铜、金和铝。导电材料允许电子轻易地流过它们。在这种情况下，如果我们对它们施加电场力，就会形成电子流，我们称之为电流。不同的元素具有不同的电导率和电阻特性（表 1.1）。

表 1.1 电导率与电阻率

另一方面，我们将由具有完整外壳层或缺少一两个电子的原子构成的材料称为绝缘体。在这些材料中，原子紧紧抓住其电子，这些电子的移动性很小。这使得电子很难在原子间移动。

问题 哪些材料是良好的绝缘体？在绝缘体中，我们要特别提到：玻璃、陶瓷、云母、丝绸、硫磺、干燥空气等，它们不具备这种自由电子。

问题 当我们对绝缘体施加非常大的电场力时会发生什么？当施加非常大的电场力时，电流可以通过该材料块获得。这是因为其原子结构被破坏了，这也是为什么没有完美绝缘体的原因。