电是日常生活中必不可少的东西，特别是现代生活，几乎一切都依赖于电。如果少了电，估计现代人都得继续过上原始人的生活。
我们知道，电从发电厂出来后，经过升压、配送、降压等，最后才输送到用户用电设备上。发电厂到最终用户，都是相隔很远，有些甚至相隔上千公里。连接各个站点之间，输送电能就必须用到电的导体——电缆了。
简单地说，电缆或者电线都是由铜或者铝制造的，外面再套一层绝缘皮。铜和铝就是输送电的导体，电流是从导体中传输的，而外面的绝缘皮则是电流无法流通的，可以隔离电流，防止触电和漏电。那为什么绝缘皮不能导电，而金属能导电呢？导体能导电的机理又是什么？
电流其实就是一大群电子向某一个方向做定向运动，宏观上形成电流形态。导体能够导电，其前提是该材料存在大量可以自由移动的电子。所谓自由电子，就是不受到原子核束缚的电子，不需要按固定轨道绕原子核绕动，就像地球按固定轨道绕太阳公转一样。这些可以自由移动的电子，在电场作用下会作定向运动，从而形成电子流，也就是我们所说的电流。
根据电子排布规律，我们知道每层电子最多可以容纳数量为2n^2个（n为电子层数），电子层数越多，原子核对电子的引力越小。另外， 最外层电子的数量为2或者为8时，其结构是最稳定的。如果最外层电子数量不晚2或者8，那么其结构则是不稳定的。与其他物质发生反应时候，就会通过获得电子或者失去电子的方式，使得最外层电子数变成2个或者8个，从而变成稳定结构。
通过元素周期表可知，金属元素的最外层电子大多数都是少于4个，它们都很容易失去变成自由电子。而绝缘性材料最外层原子则比较多，容易获得电子使自己变成稳定结构。比如说我们常见的铝、铜就是优良的导体材料，常作为导线的导体使用。氟则是优良的绝缘材料，工业上常用它和硫的化合物——六氟化硫作为高压开关的绝缘材料。
当然，金属中最外层的电子也不是随便就变成自由电子的，还需要能量去激发。激发能量的来源很多，包括温度、光辐射照射、电场等，正常情况下金属内部都是存在自由电子的。虽然金属里面存在的自由电子，由于其方向是无规则的，东南西方上下可能都有，所以对外显示电流也为零。这也是为什么摸个金属不被电的原因。
当然，绝缘不是绝对的，而是相对的。如果施加的电压足够高，把绝缘体里面的电子给予足够的能量，将其激发到导带，那么绝缘体也是可以导电的。绝缘体被击穿后，电子已经跃迁到空带，是不能再恢复原来的绝缘能力了。
常见石头的主要成分为氧化硅，氧化硅是靠共价键连接，没有像离子键，也就没有自由电子。所以一般来说，石头是不能导电的。但是也要看什么类型的石头，或者石头是否有其他杂质，有些石头是可能导电的，比如说铁矿石。
木材是由纤维构成，纤维属于有机物，有机物和无机物不同，像氧化硅一样，是由共价键构成。有机物共价键中每个原子的每个核外电子都必须形成共价键 ，没有可以自由移动电子，所以，干木头是不导电的。湿的木棍会导电，是因为水可以导电，所以千万不能拿湿的东西去触碰带电体，否则会导致触电。
水能导电，是因为水中含有各种金属离子，比如说铁离子、镁离子、钙离子等，这些都是可以导电的。纯水因为没有含各种金属离子，所以纯水几乎是不会导电的。之所以说几乎，是因为水分子可以自己电离出水合氢离子和氢氧根离子而导电，只是这个反应程度很低， 我们近似认为纯水不导电。
通过上面介绍，我们已经知道物体能够导电，关键就是需要有可以自由移动的电子。上面情况下可以获得自由电子，该物质就在这种状况下具有导电能力。导体不仅仅是固体、液体，而且气体也导电，按照物质形态进行分类，可以分成三类。
第一类：固体类导体，这里导体中金属是最常见的类型。金属中的原子核和内层电子构成原子实，电子则按照规律一层层排列，而外层的价电子容易挣脱原子核的束缚而成为自由电子，载流子就是这些自由电子。
第二类：液体类导体，电解质的溶液或电解液的熔融电解质也是导体，其载流子就是正负离子。科学实验发现，大部分纯液体虽然也能离解，但离解程度很低，溶液导电能力很弱，因此不算导体。
第三类：气体类导体，通常情形下，气体是不导电的，甚至还是一种良好的绝缘体，比如说我们的空气开关就是利用空气来绝缘。气体能导电，是因为气体已经被电离，只有电离的气体才能导电。虽然此时气体已经处于电离态，但一般还称为气体导电。
当然，要说明的一下的事，电的传播速度是光速，也就是近30万公里每秒。但不是说自由电子的移动速度有那么快，这只是电场的传播速度，而导体中自由电子定向运动速度其实是很慢的，每秒钟还不到1毫米。通电之后，闭合的电路之间就会形成电场，电场以光速传播这场源的变化，所到之处导体内部自由电子马上做定向运动。
虽然电流是导体内部自由电子定向运动的结果，但它们传输不是靠电子一个个流动过去的。而是靠电场传播，电场所到之处就让所有导体上的自由电子做定向运动。就好比很多人围成一个很大的圈，电场就像一个大喇叭，大家听到声音就开始往前走，而不是靠一个一个人的往前传递着走。
金属为什么能导电，石头和木头为什么不能导电，大家都很清楚了吧！
閱讀更多 失落代號 的文章
