导体的特性

3.2 导体的特性

1.导体的定义2.静电场中的导体3.恒定电场中的导体

4.导电材料的物态方程5.导体的电导率

1. 导体的定义：含有大量可以自由移动的带电粒子的物质。导体分为两种2. 静电场中的导体静电平衡状态的特点：

金属导体：由自由电子导电。

电解质导体：由带电离子导电。

---E-内--++++++E外（1）导体为等位体；（2）导体内部电场为零；

（3）导体表面的电场处处与导体表面垂直，切向电场为零；

（4）感应电荷只分布在导体表面上，导体内部感应电荷为零(?V?0)。

3. 恒定电场中的导体

将一段导体与直流电源连接，则导体内部会存在恒定电场。其平均电子速度称为漂移速度：

?d???eE式中：?e称为电子的迁移率，其单位为(m2/V?s)。故电流密度为：JC如图：

单位时间内通过dS的电量为：

dqI?=?Nee?ddSdt式中：Ne为自由电子密度。

??Nee?d可得：

JC?Nee?eE4. 导电材料的物态方程

JC?Nee?eE若设：???eNee导体的电导率

则：

JC??E描述导电材料的电磁特性的物态方程。

5. 导体的电导率

电导率是表征材料导电特性的一个物理量。

电导率除了与材料性质（如Ne，?e）有关外，还与环境温度有关。(1)导体材料：

随着温度的升高，金属电导率变小。有些导体在低温条件下电导率非常大,使电阻率趋向于零，变成超导体。

如铝在时1.2K时，就呈现超导状态。(2)半导体材料：

?=?eNee??hNhe随着温度的升高，电导率明显增大。

不同材料的电导率数据见教材。