電荷與電場

導體(conductor)

導體是一種能讓電荷輕易流過的材料,就像一根敞開的水管讓水暢流一樣。銅、鋁、金、銀等金屬是最常見的例子;這正是電線用它們製成的原因。導體回答一個實用的問題:我該用什麼把電從這裡送到那裡?

讓金屬成為導體的原因,是它有些電子並不被束縛在任何單一原子上,而是像一片自由電子的海洋在整塊材料中游走,這些電子也稱為傳導電子。只要施加一點點推力,也就是電場,這些自由電荷就會漂移而形成電流。正因為電荷移動得如此自由,處於靜電平衡(電荷安定下來之後)的導體內部沒有電場,任何淨電荷都完全分布在它的外表面上。

導體不只有金屬:鹽水、人體,以及高溫游離的氣體(電漿)也會導電,因為它們含有可移動的離子或電子。導體的相反是絕緣體,其中的電荷被鎖在原地。介於兩者之間、只導一點電且可被控制的材料稱為半導體,它是每一片電腦晶片的核心。

一條銅線裡的自由電子多到即使家用幾安培的電流,每個電子的漂移速率也遠低於每秒一毫米。

在導體中,數量龐大的自由電子即使漂移得很慢,也能承載電流。

處於平衡的帶電導體會把所有多餘電荷都留在表面,絕不會在內部,且內部電場為零。這正是金屬車殼能在雷擊時保護你的原因。

又稱
電導體