本节书摘来华章计算机《电路分析导论(原书第12版)》一书中的第2章 ,第2.8节,(美) Robert L.Boylestad 著 陈希有 张新燕 李冠林 等译更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。
2.8 导体和绝缘体
将不同的导线连接在电池的两端将产生不同大小的电流。有许多因素,例如材料的密度和稳定性等,影响电流的大小。一般来说,导体十分善于导电,只需要很小的电压,在导体中就能形成很大的电流。
此外,典型的良导体在距离原子核最远的电子轨道上只有一个电子。
由于铜是使用十分广泛的导体,所以常把它作为衡量材料相对导电性的标准,如表2.1所示。请注意,铝在电力工业上也得到了较多应用,但它只有铜导电能力的61%。在选用导电材料时,人们必须权衡成本和重量因素。
绝缘材料极不善于导电,只有很少的自由电子,因而需要施加很大的电压才能得到可观测的微弱电流。
绝缘材料常用于包裹载流导线。如果导线外皮不是绝缘的,可能会发生危险。当电力线维修人员在高压输电线路上工作时,需要戴上橡胶手套并站在橡胶垫上作为安全措施。一些绝缘子及其用途如图2.23所示。
然而,需要明确的是,如果施加足够高的电压,即使最好的绝缘子也会被击穿。某些常用绝缘子的击穿强度见表2.2。根据此表,对具有相同几何形状的绝缘子,可能需要270/30=9倍的电压才能在橡胶中建立与空气中相同的电流;大约需要67倍的电压才能在云母中建立与空气中相同的电流。