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金属金属由一群依一定规则排列原子构成,每颗原子均有一层 (或多层) 由电子组成的外売.这些在外売的电子能脱离原子核的吸引力而到处流动,是金属能导电的主要原因.当金属两端产生电势差 (即电压) 时,电子因电场的影晌而作规则的流动,是为电流.在现实中,物质的原子排列不可能为完全规则,因此电子在流动途中会被不按规则排列的原子打散,是为电阻的来源. 高温加速电子运动,增加电子被打散的机会,故热的物体电阻较高. 横切面面积大的金属有较多空间予电子流动,故电阻较小. 电子横过较长的金属时一般会发生较多的碰撞,故长的金属电阻较大. 能量带理论根据量子力学,电子的能量不会维持在某个定值,但会停留在某个等级 (电子的能量值不能在不属于任何等级的范围内).这些能量值等级至少可分为两组,一组称为传导带,另一组称价能带.传导带的能量等级通常要高一些,而能量值在传导带的电子能在电场中自由流动. 在绝缘体和半导体中,原子之间相互影晌,使传导带和价能带之间出现了一个禁制带,即电子无法拥有的能量值地带.在这些物质中导电需要较大的能量,以协助电子自价能带跃升至传导带.因此,即使对这些物质施加大的电压,产生的电流仍较导电体为小. |
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