2020年公务员考试常识积累：什么是导体

　　一、什么是导体？

　　导体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）形成规则的点阵。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”。

　　二、导体的分类：

　　第一类导体

　　金属和石墨是最常见的一类导体。

　　金属和石墨中的原子核和内层电子构成原子实，规则地排列成点阵，而外层的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。金属和石墨中自由电子的浓度很大，每立方厘米约1022个，因此金属和石墨的电阻率很小，电导率很大。金属和石墨的电阻率为10－8—10－6欧·米，一般随温度降低而减小。金属和石墨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。

　　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104欧·米，比金属的电阻率大1010—1012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、石墨，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射线或紫外线照射，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、弧光放电和电晕放电等。气体的非自持放电和自持放电有许多实际应用。

　　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1014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）、硅（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和空穴，后者可看作带有正电荷的载流子。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。