導體(可傳導電流的物質)

導體（conductor）是指電阻率很小且易於傳導電流的物質。導體中存在大量可自由移動的帶電粒子稱為載流子。在外電場作用下，載流子作定向運動，形成明顯的電流。

金屬是最常見的一類導體。金屬原子最外層的價電子很容易掙脫原子核的束縛，而成為自由電子，留下的正離子（原子實）形成規則的點陣。金屬中自由電子的濃度很大，所以金屬導體的電導率通常比其他導體材料的大。金屬導體的電阻率一般隨溫度降低而減小。在極低溫度下，某些金屬與合金的電阻率將消失而轉化為“超導體”。

基本介紹

• 中文名：導體
• 外文名：conductor
• 適用學科範圍：電磁學，科學,電學
• 特點：電阻率很小且易於傳導電流

第一類導體

金屬是最常見的一類導體。金屬中的原子核和內層電子構成原子實，規則地排列成點陣，而外層的價電子容易掙脫原子核的束縛而成為自由電子，它們構成導電的載流子。金屬中自由電子的濃度很大，每立方厘米約10²²個，因此金屬導體的電阻率很小，電導率很大。金屬的電阻率為10^－8—10^－6歐·米，一般隨溫度降低而減小。金屬導電過程中不引起化學反應，也沒有顯著的物質轉移，稱為第一類導體。

第二類導體

電解質的溶液或稱為電解液的熔融電解質也是導體，其載流子是正負離子。實驗發現，大部分純液體雖然也能離解，但離解程度很小，因而不是導體。如純水的電阻率高達10⁴歐·米，比金屬的電阻率大10¹⁰—10¹²倍。但如果在純水中加入一點電解質，離子濃度大為增加，使電阻率大為降低，成為導體。電解液的電阻率比金屬的大得多，這是因為電解液中的載流子濃度比金屬小得多，而且離子與周圍介質的作用力較大，使它在外電場中的遷移率也要小得多。電解液在通電過程中伴隨有化學變化，且有物質的轉移，稱為第二類導體。它常套用於電化學工業，如電解提純、電鍍等。而把導電過程中不引起化學變化，也沒有顯著物質轉移的導體，如金屬，稱為“第一類導體”。

氣體導體

電離的氣體也能導電（氣體導電），其中的載流子是電子和正負離子。通常情形下，氣體是良好的絕緣體。如果藉助於外界原因，如加熱或用X射線、γ射線或紫外線照射，可使氣體分子離解，因而電離的氣體便成為導體。電離氣體的導電性與外加電壓有很大關係，且常伴有發聲、發光等物理過程。電離氣體常套用於電光源製造工業。氣體由於外界電離劑作用下的導電稱為氣體的非自持放電。隨著外加電壓增大，電流亦增大，電壓增大到一定值時非自持放電達到飽和，繼續再增加電壓到某一定值後電流突然急劇增加，這時即使撤去電離劑，仍能維持導電，氣體就由非自持放電過渡到自持放電。氣體自持放電的特性取決於氣體的種類、壓強、電極材料、電極形狀、電極溫度、兩極間距離等多種因素。條件不同，自持放電採取不同的形式，有輝光放電、弧光放電和電暈放電等。氣體的非自持放電和自持放電有許多實際套用。

其他導電介質

電的絕緣體又稱為電介質。它們的電阻率極高，比金屬的電阻率大10¹⁴倍以上。絕緣體在某些外界條件（如加熱、加高壓等）影響下，會被“擊穿”，而轉化為導體。絕緣體或電介質的主要電學性質反映在電導、極化、損耗和擊穿等過程中。

現今通常把例如鍺（Ge）、矽（Si）等一類導體稱為半導體。這類導體的電阻率介乎金屬與絕緣體之間，且隨溫度的升高而迅速減小。這類材料中存在一定量的自由電子和空穴，後者可看作帶有正電荷的載流子。與金屬或電解液的情況不同，半導體中雜質的含量以及外界條件的改變（如光照，或溫度、壓強的改變等），都會使它的導電性能發生顯著變化。

指導電材料在溫度接近絕對零度的時候，物體分子熱運動下材料的電阻趨近於0的性質。“超導體”是指能進行超導傳輸的導電材料。