金属或金属化合物都具有导电性,但是,为什么当金属或金属化合物呈一种薄膜的状态时,不具有导电性呢?
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你说的有两点错误。
【1】金属导电,但金属化合物很多都不导电,或者需要在某些特殊条件下才导电。
比如金属钠导电,但食盐(氯化钠)通常状态下不导电,将其溶解在水中成为溶液后导电,加热至熔融状态时也导电。
【2】金属制成薄膜状态时,不是说不导电了,只是电阻增大了,检测手段不足的话可能误认为不导电。
我们知道,电阻与横截面面积成反比。以铜为例,电阻率0.01851Ω·mm²/m,两截干电池2.5V(忽略内阻),手电灯泡1W(6.25Ω)。
用一根横截面1×1毫米长度1米的铜线连接电池组和灯泡,实际灯泡功率为:
P=I²R=[2.5V÷(6.25Ω+0.01851Ω)]²×6.25Ω≈0.9941W,亮度几乎不变。
但如果是横截面1×0.01毫米的铜薄膜,长度也是1米,其电阻比上述铜线增大100倍,你用来连接电池和灯泡,灯泡实际功率为:
P=I²R=[2.5V÷(6.25Ω+1.851Ω)]²×6.25Ω≈0.5952W,亮度被腰斩了。
【另外】
物体比表面积越大,其化学活性越强。
以上述铜线和铜薄膜为例,假如铜表面有0.001毫米(1微米)氧化层,氧化层是不导电的,因此实际导电截面就缩小了。
铜线导电截面变成了:0.998×0.998=0.996004平方毫米,差别不大。
铜薄膜导电截面变成了:0.998×0.008=0.007984平方毫米,打了八折了。
【1】金属导电,但金属化合物很多都不导电,或者需要在某些特殊条件下才导电。
比如金属钠导电,但食盐(氯化钠)通常状态下不导电,将其溶解在水中成为溶液后导电,加热至熔融状态时也导电。
【2】金属制成薄膜状态时,不是说不导电了,只是电阻增大了,检测手段不足的话可能误认为不导电。
我们知道,电阻与横截面面积成反比。以铜为例,电阻率0.01851Ω·mm²/m,两截干电池2.5V(忽略内阻),手电灯泡1W(6.25Ω)。
用一根横截面1×1毫米长度1米的铜线连接电池组和灯泡,实际灯泡功率为:
P=I²R=[2.5V÷(6.25Ω+0.01851Ω)]²×6.25Ω≈0.9941W,亮度几乎不变。
但如果是横截面1×0.01毫米的铜薄膜,长度也是1米,其电阻比上述铜线增大100倍,你用来连接电池和灯泡,灯泡实际功率为:
P=I²R=[2.5V÷(6.25Ω+1.851Ω)]²×6.25Ω≈0.5952W,亮度被腰斩了。
【另外】
物体比表面积越大,其化学活性越强。
以上述铜线和铜薄膜为例,假如铜表面有0.001毫米(1微米)氧化层,氧化层是不导电的,因此实际导电截面就缩小了。
铜线导电截面变成了:0.998×0.998=0.996004平方毫米,差别不大。
铜薄膜导电截面变成了:0.998×0.008=0.007984平方毫米,打了八折了。
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