看完熱映電影《哪吒之魔童鬧海》,你是否留意到一個(gè)“物理修仙定律”?在“敖丙餡哪吒”與申正道打得膠著時(shí),物理知識(shí)派上用場(chǎng)——“閃電在水里導(dǎo)電!但敖丙的冰是絕緣體!”那么為什么冰不導(dǎo)電?
冰是水在低溫下形成的固態(tài)物質(zhì),其分子結(jié)構(gòu)具有一定的特殊性。水分子(H2O)由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子組成。氧原子帶有部分負(fù)電荷,氫原子帶有部分正電荷,它們通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合在一起,因缺少自由電子而形成高電阻物質(zhì)。
任何物質(zhì)的導(dǎo)電與否表現(xiàn)在它的體電阻,即內(nèi)在自由電子或離子的多少。自由電子越多,導(dǎo)電越好,反之越差。這就是平常所說(shuō)的導(dǎo)電電流的大小取決于電壓、電阻的大小。
在純凈的液態(tài)水中,水分子之間存在著較強(qiáng)的氫鍵作用,可以形成自由電子的數(shù)量極少。而在固態(tài)冰中,水分子又通過(guò)氫鍵形成了規(guī)則的晶體結(jié)構(gòu)。可以用來(lái)導(dǎo)電的自由電子更少,體電阻更高,自然導(dǎo)電性就很差了。
來(lái)源:數(shù)字北京科學(xué)中心