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自由电子并不是无中生有,简单的来说
没有电流不代表没有自由电子,电流是自由电子的定向运动。只要是导体内部一定有自由电子,因为这是导体的定义;绝缘体内部没有自由电子,都是束缚电子(极化电荷),这是绝缘体的定义;半导体不用说,就是介于两者之间。
金属导体可以用经典的电子气理论来解释:在金属导体的内部,各个原子的最外层电子与原子核距离较远且能量较高,容易脱离原子的束缚成为自由电子。脱离原子的自由电子在每个原子之间随机远动形成均匀的分布状态(金属键的经典解释),此时导体对外不显电性,即不带电
当达到电磁感应的条件时,形成的感生电场会对电子施加电场力,使随机运动的自由电子定向运动起来,形成电