四、导体和绝缘体
在上一节的实验里,是用金属线把小灯泡和电源连接起来的,用其他材料代替金属线可以不可以呢?
实验 如图 4—9,在开关和小灯泡之间连着两个金属夹 A 和 B,在金属夹之间分别接入硬币、铅笔心、橡皮、塑料尺,观察小灯泡是否发光.有的物体容易导电,有的物体不容易导电.硬币、铅笔心容易导电,
接入硬币、铅笔心时,小灯泡灯丝中有电流通过,小灯泡发光.橡皮、塑料尺不容易导电,接入橡皮、塑料尺时,小灯泡灯丝中没有电流或者电流很小,小灯泡不发光.
容易导电的物体叫做导体.金属、石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液等都是导体.不容易导电的物体叫做绝缘体.橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等都是绝缘体.
好的导体和绝缘体都是重要的电工材料.电线芯线用金属来做,因为金属是导体,容易导电;电线芯线外面包上一层橡胶或塑料,因为它们是绝缘体,能够防止漏电.
图 4—11 表示各种物体的导电和绝缘能力的排列顺序,可见导体和绝缘体之间并没有绝对的界限.而且在一般情况下不容易导电的物体,当条件改变时就可能导电.例如,玻璃是相当好的绝缘体,但如果给玻璃加热, 使它达到红炽状态,它就变成导体了(图 4—12).
为什么导体容易导电,绝缘体不容易导电呢?原来,在绝缘体中,电荷几乎都束缚在原子的范围之内,不能自由移动,也就是说,电荷不能从绝缘体的一个地方移动到另外的地方,所以绝缘体不容易导电.相反,导体中有能够自由移动的电荷,电荷能从导体的一个地方移动到另外的地方,所以导体容易导电.
金属是最重要的导体.在金属导体中,部分电子可以脱离开原子核的束缚而在金属内部自由移动,这种电子叫做自由电子.金属导电,靠的就是自由电子.金属中的电流是带负电的自由电子发生定向移动形成的.根据电流方向的规定知道,金属中的电流方向跟自由电子的移动方向相反(图4—13).
想想议议 观察你家中的电器(不要随意动手),看看哪些部分是绝缘体,哪些部分是导体,它们分别是由什么材料做成的?各有什么作用?
练 习
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为什么电线芯线要用金属来做?为什么电线芯线外面的包层要用橡胶或塑料来做?
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下列物体中哪些是导体,哪些是绝缘体?铝线;自行车轮胎;食盐水溶液;塑料绳.