当前位置: 绝缘体 >> 绝缘体介绍 >> 电流的形成,自由电子运动并不是齐头并进
导体为什么能导电,是因为导体当中含有自由电子,而自由电子在电场作用下是可以做定向移动的,这在高中课本中学过。
电源一经接通,在回路两端就建立了电场,自由电子就在电场力的作用下做定向移动。
平时我们说,电的速度接近于光速,这里的“电”指的电场,而不是自由电子的移动速度。自由电子做定向移动不假,从电源负极向正极移动,但它的移动速度是非常非常慢的,查了查资料,自由电子的移动速度只有0.cm/s,而且受到多种因素的影响,比如温度,温度越高,能量越大,移动速度越快,反之则越慢。
大伙知道,导体中的自由电子在没有电场的情况下的运动是随机的,没有固定方向的。加上电压以后,电场立马出现,电子才会在电场作用下做定向移动。
当电子在导体中移动时,会与原子相互碰撞,碰撞的作用会使电子的路径发生改变,从而使电子的运动变得复杂,可尽管复杂,还会向着电场的方向运动。这就是所谓的定向。
电子的定向移动形成电流,电流的大小用Q/t表示,单位时间内通过的电荷量。为啥再提这个定义哪,就是为了说明一下电子的运动,电子做定向移动不假,但不是从头跑到尾,是所有电子都在做定向移动,这个“所有”的数量是惊人的,并不特定指哪一个自由电子。
还有不少人认为,加上电压以后,电子以光的速度从一头跑到另一头,就跟赛跑一样,但这种理解是不着调的。
说真的,若不是今天问问,还不晓得会有这种解释。
最后再说个问题,那为啥绝缘体不导电哪?那很明显,绝缘体电阻率很大,几乎没有载流子,其带电粒子被紧紧束缚在一起,只能在微观范围内作小幅度移动,这是由它的分子结构决定的。但这种说法也是相对的,只要电场足够强,带电粒子也会被挣脱束缚而形成电流,此时,若是固体绝缘介质的话,那也只有击穿的份了。
今天就这这么一段,就解释一下电是个啥?自由电子是怎么运动的?或许正确理解这些基本问题,对解决一些实际问题,还是有帮助的。以上有不妥处,还请批评指正。