1.1 导体和绝缘体

   电学是我们身边的科学,所以就连我那一岁多的女儿偶尔也聚精会神地盯着电视机,看那上面不断变化的图像,或者笨拙地玩弄她的电动玩具。晚上睡觉的时候,她妈妈会告诉她鸡要把电灯叨灭了。但是如果她不乐意,她会用哭声来表明她更喜欢电灯,而不是害怕鸡,除非抱着她让她自己把灯关掉。而对她疼爱有加的外公则计划在她更大一些的时候为她买一个电动车作为礼物。这种电动车轮子粗厚、身体豪放,让人第一次看到它就能意识到它必定具有不菲的价格,它的动力来自于可以反复充电的蓄电池。   

   人类并不是离不开电。在这方面一个最基本的事实是,人类在地球上生存——用马克思的话说,进行“生活和生产资料的再生产以及人类自身的再生产”——的历史要比人类用上电的历史要长得多得多。一旦尝到了电的甜头就上瘾似的依赖它,不管人类搬到哪里生活,紧接着出现的通常都是电线杆子,连老鼠蟑螂跟过去的速度也许都比不上它。   

   要输送电,最好的和最经常的方式是通过电线,而不是一车一车地往家里拉,这是小孩子都知道的。通常,电只能通过金、银、铜、铝、铁、锡、铅等物质来传播,而对于干燥的木头、纸张、塑料、陶瓷等物质则不行。这基本上属于常识,回忆一下,你是否在家中遭到过电击?那并不是因为你碰到了插座的外壳或者电线的外皮,而是因为你不小心接触了里面的金属,最糟糕的是今天并不是停电的日子。  

 生活在现今这个时代还是很幸福的,电线到处都有,随便都能找到。有一次手头上电线都用完了,出去买又太远。于是我就找啊找,很快就找到一根。你知道我是在哪里找到的吗?说出来不怕你笑话——垃圾堆!想想几个世纪以前电学刚刚起步的时候,普通人根本不知道电线为何物。为了做实验,大师们都得自己想办法制作电线,现在看起来还真有些艰苦卓绝的味道。   

   象金银铜铁铝那样能导电的物质叫导体,而通常情况下不导电的物质叫绝缘体。但也不总是这样,有时候,象木头这样的东西,在被雨水淋湿之后也会导电。可见导体和绝缘体之间的界限并不是十分绝对的。人体也能导电,和淋湿的木头差不多。有时候当人触了电,那一声怪叫就是明证。   

   尽管看不见,但几乎所有人都会“感觉”电更象非常微小的颗粒,它们可以在能够导电的物体中游走。看起来这是一种人人都会产生的直觉,不管是谁,在他安静下来认真思考这件事情的时候,都会想到这一点。原则上这种认识并没有错,从18世纪以来,科学家们就在思考和研究这件事情,并把这种非常微小的粒子起名叫电子。

  你可以随意地想象电子在物体里穿行的样子,比如你可能认为它是一束束地在导体里面游动,导体有空隙而绝缘体没有,所以绝缘体不能导电。但是需要指出的是实际情况并不是这样。要弄清楚这一点,需要了解世间万物的微观构造。