介质有自由电荷吗？与导体的区别在哪里?

我感觉电动力学老是把自由电荷与与净余电荷两个概念弄混淆，所以才出现了您的问题。当然这也是让我困惑和思考的问题，我给出了如下的一种解释，有不足的地方希望进一步讨论。

自由电荷指的是可以自由移动的电荷，而不是净余电荷。即使物体中有自由电荷，整个物体也可能不带电，比如一个不带电导体内部存在许多可以自由移动的自由电荷，但它是不带电的，因为整体的正负电荷代数和为0。而带电，则意味着存在净余电荷，即正负电荷的代数和不为0。

理想介质不存在自由电荷，所有电子和原子核都被束缚着，这正是理想介质的定义。

那理想介质可不可以存在净余电荷呢？下面就是我的理解了：

理想介质不仅不存在自由电荷，而且也不存在净余电荷，为什么呢？可以设想一个情况：令一个不带电的理想介质与一个带正电的物体接触再分开，从实际情况容易知道，两者会电荷均分，理想介质会带上正电荷。这就意味着发生了电荷转移，有正电荷从带电体转移到了理想介质上，不过我们知道原子核是不会转移的，实际上是理想介质的电子转移到了带正电的物体上。然而这就与我们前面对理想介质的定义矛盾了，因为前面说了理想介质的电子被紧紧束缚着，不可能转移到另一个物体上，否则就不是理想介质。

对此，可以给出这样的结论：上面提到的实际情况中的介质不是理想介质，我们暂且把它叫作实际介质，对于实际介质，虽然它的电子也被原子核束缚着，但束缚能力毕竟有限，再加上电子的概率分布，因此它就可以与其他物体发生电荷交换，我们常在题目中看到的带电介质就是这种实际介质。而理想介质的完全束缚使得它既无自由电荷，也不会有净余电荷，始终是个电中性的不带电体。

将类似的思考应用到理想导体和实际导体上，可以得出以下总结：

理想介质：不存在自由电荷，也不存在净余?电荷，始终是电中性的不带电体（在电场中会有极化电荷与电场相互作用，不过这与我们现在讨论的问题无关）。电子全部被完全束缚，电导率为0，完全的绝缘体。

实际介质：不存在自由电荷，但可以存在净余电荷，带上净余电荷的方式是与其他物体之间发生电荷转移，能发生电荷转移的原因是原子核对电子的束缚能力有限，电子被几乎完全束缚。电导率极小，近似的绝缘体。

理想导体：存在自由电荷，不存在原子核对电子的束缚，可以存在净余电荷，与其他物体之间和在自身内部发生电荷转移的时候没有任何阻力。电导率为无穷大，电阻率为0，超导体。

实际导体：存在自由电荷，原子核对电子轻微束缚，与其他物体和在自身内部电荷转移时几乎没有任何阻力，电导率极大，电阻率极小。

导体和半导体区别介绍如下：

一、概念不同

1、导体

导体（conductor）是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大量可自由移动的带电粒子称为载流子。在外电场作用下，载流子作定向运动，形成明显的电流。

2、半导体

半导体（ semiconductor），指常温下导电性能介于导体（conductor）与绝缘体（insulator）之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。

二、分类不同

1、导体

1）第一类导体

金属是最常见的一类导体。金属中的原子核和内层电子构成原子实，规则地排列成点阵，而外层的价电子容易挣脱原子核的束缚而成为自由电子，它们构成导电的载流子。

2）第二类导体

电解质的溶液或称为电解液的熔融电解质也是导体，其载流子是正负离子。实验发现，大部分纯液体虽然也能离解，但离解程度很小，因而不是导体。

3）其他导电介质

电的绝缘体又称为电介质。它们的电阻率极高，比金属的电阻率大1014倍以上。绝缘体在某些外界条件（如加热、加高压等）影响下，会被“击穿”，而转化为导体。绝缘体或电介质的主要电学性质反映在电导、极化、损耗和击穿等过程中。

2、半导体

半导体材料很多，按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物（砷化镓、磷化镓等）、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物（ 硫化镉、硫化锌等）、氧化物（锰、铬、铁、铜的氧化物）。

以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）。除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。

三、特性不同

1、导体

1）热敏特性　　

半导体的电阻率随温度变化会发生明显地改变。

2）光敏特性

半导体的电阻率对光的变化十分敏感。有光照时、电阻率很小；无光照时，电阻率很大。

3）掺杂特性

在纯净的半导体中，掺人极微量的杂质元素，就会使它的电阻率发生极大的变化。

2、半导体

半导体五大特性∶掺杂性，热敏性，光敏性，负电阻率温度特性，整流特性。

1）在形成晶体结构的半导体中，人为地掺入特定的杂质元素，导电性能具有可控性。

2）在光照和热辐射条件下，其导电性有明显的变化。

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