electric conduction是什么意思，electric conduction的意思翻译、用法、同义词、例句

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电传导（Electric Conduction） 是指电荷载体（如电子、离子或空穴）在物质内部定向移动，从而形成电流的过程。它是电磁学和材料科学的核心概念，广泛存在于金属、半导体、电解质溶液等各类材料中。

1. 基本机制与电荷载体 电传导的本质是电荷的定向迁移。不同材料中承担传导任务的电荷载体各异：

• 金属导体： 主要依靠自由电子。金属原子外层的价电子脱离原子核束缚，形成可在晶格间自由移动的“电子气”。在外加电场作用下，这些自由电子获得净定向运动，形成电流。金属的电导率通常很高。此机制由经典自由电子理论（Drude模型）和更精确的量子自由电子理论描述。
• 半导体： 传导依赖于电子和空穴（电子离开后留下的带正电的空位）。在纯净（本征）半导体中，热能激发使少量价带电子跃迁到导带，同时产生空穴，两者均可导电。掺杂后（如掺入磷产生多余自由电子 - N型；掺入硼产生多余空穴 - P型），载流子浓度大幅增加，电导率显著提升。半导体的电导率对温度、光照、杂质极为敏感。
• 电解质溶液/熔融电解质： 传导依靠正、负离子的定向迁移。当电解质溶解或熔融时，离子解离并可在电场作用下向相反电极移动（正离子向阴极，负离子向阳极），形成电流。电导率受离子浓度、离子迁移速率、温度等因素影响。

2. 关键物理量：电导率与电阻率 描述材料导电能力的核心参数是电导率（σ），其国际单位为西门子每米（S/m）。它直接衡量材料传导电流的难易程度：σ 值越大，导电性越好。电导率的倒数称为电阻率（ρ），单位为欧姆·米（Ω·m）。电阻率越大，材料的导电性越差。两者关系为： $$ sigma = frac{1}{rho} $$ 材料的电导率取决于单位体积内可移动电荷载体的数量（载流子浓度 n）以及这些载流子在电场作用下的平均迁移速率（迁移率 μ），关系式为： $$ sigma = n e mu $$ 其中 e 是基本电荷量（电子电荷绝对值）。

3. 影响因素 材料的电导率受多种因素影响：

• 材料本质： 原子结构、化学键类型（金属键利于电子传导）、晶体结构缺陷等是决定性因素。
• 温度： 对金属导体，温度升高加剧晶格振动，阻碍电子运动，导致电阻率增大（电导率减小）。对半导体和电解质，温度升高通常增加载流子浓度或迁移率，导致电导率增大。
• 杂质与缺陷： 在金属中引入杂质或缺陷会增加电子散射，降低电导率。在半导体中，特定杂质（掺杂）是控制其电导率的主要手段。
• 外加场强： 在欧姆定律适用范围内（线性区），电导率是常数。但在强电场下（如半导体中的击穿效应），或对于非线性元件（如二极管），电导率会变化。

4. 应用领域 电传导原理是众多现代科技的基础：

• 电力传输： 利用高电导率的金属（如铜、铝）制作导线输送电能。
• 电子器件： 半导体材料（如硅、锗、砷化镓）的电导特性被用于制造晶体管、集成电路、二极管等核心元件。
• 电化学： 电池充放电、电解、电镀等过程依赖于离子在电解质中的传导。
• 传感器： 利用材料电导率随环境（如温度、气体浓度、应力）变化的特性制作传感器。

参考资料：

1. Hyperphysics - Georgia State University: Electric Current (电传导基础理论)
2. Khan Academy: Introduction to semiconductors (半导体电导机制)
3. LibreTexts Chemistry: Conduction in Solutions (电解质溶液中的离子传导)

网络扩展资料

"Electric conduction"（导电）指电荷载体在物质中定向移动形成电流的现象。以下是关键解释：

1. 基本定义 电流传导需要两个条件：

• 存在可移动的带电粒子（如金属中的自由电子、电解质中的离子）
• 外加电场驱动粒子定向移动

2. 材料分类

   • 导体：铜、银等金属材料，自由电子密度高（）
   • 绝缘体：橡胶、陶瓷等，几乎没有自由电荷载体
   • 半导体：硅、锗等，导电性随温度/掺杂显著变化

3. 微观机制 金属导电可用德鲁德模型解释：自由电子在晶格间碰撞运动，平均漂移速度与电场强度成正比，符合欧姆定律： $$ V = IR $$ 其中V为电压，I为电流，R为材料电阻。

4. 应用领域

   • 电路导线（铜/铝导体）
   • 晶体管（半导体导电性调控）
   • 电池（离子导电）
   • 超导体（零电阻输电）

导电性能受温度、杂质、晶体缺陷等因素影响，例如金属电阻率随温度升高而增大，半导体则相反。

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