金屬導電原理

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金屬之所以能導電,原因在於組成金屬分子的離子核外圍有自由電子存在,在有電壓時自由電子帶電後向電壓的正極運動,形成電流。這樣,金屬就把電流傳導過去,由於不同的金屬元素,核外自由電子數量不同,這樣的差異反應出不同金屬導電性能的不同。。

金屬導電原理

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,衆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。

一般來說金屬、半導體、電解質溶液或熔融態電解質和一些非金屬都可以導電。非電解質物體導電的能力是由其原子外層自由電子數以及其晶體結構決定的,如金屬含有大量的自由電子,就容易導電,而大多數非金屬由於自由電子數很少,故不容易導電。

石墨導電,金剛石不導電,這是由於它們的晶體結構不同造成的。電解質導電是因爲離子化合物溶解或熔融時產生陰陽離子從而具有了導電性。

從化學性質看金屬是金屬鍵連接,而非金屬是靠離子鍵或共價鍵連接。從物理性質看,金屬一般具有導電性、導熱性、延展性,有金屬光澤,並且大多數是固體只有汞常溫下是液體。

而非金屬大多是絕緣體,只有少數非金屬是導體(碳)或半導體(硅)。但是由於科學技術的高速發展,它們之間的區別也越來越不明顯。納米技術的發展更使金屬和非金屬之間的區別越來越小。

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