导电性
电传导（electrical conduction）是指介质内，载电荷的粒子的运动。称这些粒子为电荷载子。它们的运动形成了电流。这运动可能是因为感受到电场的作用而产生的，或是因为载子分布的不均匀引发的扩散机制的结果。对于不同的物质，电荷传输的物理参数也不同。根据物质电传导性的不同可以分为导体和绝缘体。常见的导体有金属，电解质溶液或液体。常见的绝缘体有干燥的木材、塑料、橡胶。
欧姆定律明确地描述了金属和电阻器的电传导。欧姆定律阐明，电流与外加的电场成正比，在一个物质内，由于外加的电场<math>\mathbf{E}\,\!</math>而产生的电流密度<math>\mathbf{J}\,\!</math>，可以用方程式表达为
- <math>\mathbf{J} =\sigma \mathbf{E}\,\!</math>；
其中，<math>\sigma\,\!</math>是物质的电导率；
或者，
- <math>\mathbf{E} =\rho \mathbf{J}\,\!</math>；
其中，<math>\rho\,\!</math>是物质的电阻，是<math>\sigma\,\!</math>的倒数。
在半导体元件里，电传导是由电场作用和扩散这两种物理机制共同引发的。因此，电流密度可以表达为
- <math>\mathbf{J} =\sigma \mathbf{E}+D\boldsymbol{\nabla}(qn)\,\!</math>；
其中，<math>D\,\!</math>是扩散常数，<math>q\,\!</math>是电荷量，<math>n\,\!</math>是电子的体积密度。
由于电子的电荷量是负值，载子是朝著电子密度递减的方向移动。因此，对于电子，假若电子密度的梯度是正值，则电流是负值；假若载子是电洞，则必须将电子密度<math>n\,\!</math>改换为电洞密度<math>p\,\!</math>的负值：
- <math>\mathbf{J} =\sigma \mathbf{E} - D\boldsymbol{\nabla}(qp)\,\!</math>；
对于线性异向性物质，<math>\sigma\,\!</math>、<math>\rho\,\!</math>、<math>D\,\!</math>，都是张量。
目录
经典概念
设想外电场<math>\mathbf{E}\,\!</math>作用于某物体。在这物体内，电荷量为<math>q\,\!</math>的自由电子，感受到电场力<math>\mathbf{F}=q\mathbf{E}\,\!</math>，会呈现加速运动。
没有任何障碍阻止这运动，自由电子的速度会变的越来越大。然而，每经过一段时间<math>t\,\!</math>，自由电子会碰撞到其它原子的阻碍，使其速度回归为热速度（thermal velocity）。这样，自由电子的运动会呈现不断的加速与碰撞。每一次碰撞，累积的动量<math>\mathbf{P}\,\!</math>平均为
- <math>\langle\mathbf{p}\rangle = q \mathbf{E} t</math>；
其中，角括弧代表平均程序。
所以，电流密度<math>\mathbf{J}\,\!</math>为
- <math>\mathbf{J}=nq\langle\mathbf{v}\rangle=nq\langle\mathbf{p}\rangle/m=\left( \frac{n q^2 t}{m} \right) \mathbf{E}\,\!</math>；
其中，<math>n\,\!</math>是电子密度，<math>\mathbf{v}\,\!</math>是自由电子的平均速度，<math>m\,\!</math>是电子质量。
这经典模型是由保罗·德鲁德于1900年提出，称为德鲁德模型。从这模型得到了一个重要结果：电流密度与电场成正比，比例是物质的电导率<math>\sigma\,\!</math>[1][2]。
电解质
在电解液里的电流是载有电荷的离子流。例如，施加电场于Na+和Cl–的溶液。那么，钠离子会不断地移向负极；而氯离子会往正极移动。在正常状况下，氧化还原反应会发生于电极表面，将氯离子的电子释放出来，经过导线传输到另外一端，让电子被钠离子吸收。
水-冰混和物和某些称为质子导体（proton conductor）的固态电解质，含有可移动的正价氢离子。对于这些物质，电流是由移动的质子形成的。
在某些电解质混合物里，一群鲜艳著色的离子形成了移动的电荷。这些离子的缓慢移动所形成的电流，可以用人眼直接地观察到。
气体和电浆
对于空气和一些普通气体，假设施加的外低于击穿电场阈值，电传导的主要电荷载子是由放射性气体、紫外光和宇宙射线造成的相当少数量的可移动离子。由于电导率非常低，气体是电介质或绝缘质。但是，一当施加的外电场超过击穿值时，由于电场力的作用，自由电子呈加速运动，动能变得相当大，足够以碰撞机制来制造更多的自由电子，或用雪崩击穿的机制将中性气态原子或中子电离。这程序形成了电浆，含有很多的可移动的电子和正离子，使电浆的物理行为变得就像一个导体。这程序的传导路径上，会有光波发射出来，像电光（spark）、电弧、闪电等等。
电浆态是一种物质态。当气体的分子或原子的一些电子被电离时，称此状态的物质为电浆。非常高的温度，或强大的电场或磁场的作用，会产生电浆。由于电子的质量很小，当施加电场时，电浆的电子会比很重的正离子更快加速。大部分的电流是由电子形组成的。
真空
由于在理想真空（perfect vacuum）内，没有任何带电粒子，这种真空就好像理想绝缘体（应该算是目前所知最棒的绝缘体了）但是，通过场致电子发射（field electron emission）或热离子发射（thermionic emission）的机制，金属的电极表面会发射自由电子或离子于真空，因而使得真空内的一部分区域变得具有传导性。当热能超过金属的功函数时，就会产生热离子发射，金属会发射出热离子。当金属表面的电场有足够的强度来引发量子穿隧效应时，就会出现场致电子发射，促使金属原子射出电子于真空。
参阅
参考文献
- ↑ Neil W. Ashcroft; N. David Mermin. Solid State Physics. Saunders College. 1976: 6–7. ISBN 0-03-083993-9.
- ↑ Griffiths, David J. Introduction to Electrodynamics (3rd ed.). Prentice Hall. 1998: pp. 289. ISBN 0-13-805326-X.