[發明專利]一種導線

在審

• 申請號: 201810037558.5
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108231252A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 胡再國
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H01B7/00
• 分類號: H01B7/00;H01B7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種導線涉及金屬材料的導電領域。為減少傳導電子與原子實的相互作用，技術方案是：一種導線，其特征是：導線為電容結構，電容的介質層等間距分布導電的金屬層。有益效果是：導電過程中，電子受到外加電場的作用，所有電子的運動方向是一致的，電子相互作用可以忽略；電容充電，使導電極板的一側有更大密度的電子，從而減少電子與原子實的碰撞幾率。

技術領域

本發明涉及金屬材料的導電領域。

背景技術

Drude提出的金屬導電模型認為：傳導電子在電場的作用下沿著金屬導線前進形成電流，原子實是不動的，傳導電子與原子實之間發生碰撞會存在部分電子被彈回，從而延長傳導電子到達正極的時間，因此，阻礙傳導電子運動的原因是原子實的阻擋，也就是導線的電阻主要是傳導電子和原子實之間的碰撞引起的。雖然該理論比較經典，但是基本上是正確的，特別是對于金屬導電。該模型的主要好處是便于理解電阻形成的原因。

發明內容

為減少傳導電子與原子實的相互作用，本發明設計一種導線。

本發明實現發明目的采用的技術方案是：一種導線，其特征是：導線為電容結構，導線的充電電極為同軸電纜，即中心為圓柱形金屬，外側為圓筒形金屬層，中心的圓柱形金屬和外側的圓筒形金屬層之間為介質層；在介質層中等間距分布導電的圓筒形金屬層，充電的中心圓柱形金屬和外側的圓筒形金屬層以及所有的導電的圓筒形金屬層的中心軸線重合，等間距分布是指在縱剖面上、過中心軸線的直徑被導電的圓筒形金屬層分割成等間距的線段。 或者，一種導線，其特征是：導線為電容結構，導線的充電電極都為平板，即上端金屬層和下端金屬層，上端金屬層和下端金屬層之間為介質層，在介質層中等間距分布導電的平板金屬層，充電的上端平板金屬層和下端平板金屬層以及所有的導電板金屬層都相互平行，等間距分布是指一條直線貫穿充電的上端金屬層和下端金屬層、在介質層中直線被導電的平板金屬層分隔成等間距的線段。

本發明的有益效果是：導電過程中，導電電子受到外加電場的作用，導電電子主要發生平移，所有電子的運動方向是一致的，因此電子之間的相互作用一般可以忽略；電容充電，使電容極板的一側有更大密度的電子，也使介質層的導電金屬層的電子發生偏移，更多地聚集在導電金屬層的一側，從而減少電子在平移運動過程中與原子實的碰撞幾率；同軸導線或者平板導線，介質層的金屬層作為導電層，其余兩層形成電容的兩個極板，則導電層的電子向一側偏移，而導電主要是電子平移來完成的，電子在導電層向其中一側發生偏移，原子實是不動的，由于電子的進一步集中，電子與原子實的碰撞幾率減少，電阻相應地減少，導電能力提高；由于電子已經趨于表面化，交流電的趨膚效應會相應地減弱；由于電容的電極（即平板導線的外側兩層，或者同軸導線的中心層與外側層）不參與導電，因此能夠采用導電能力弱而強度大的金屬，比如不銹鋼等等，當然電容的兩層金屬層的導電能力對于電容充電的完成時間是有影響的，但是，充電完成后，其電荷的分布基本上不會再發生變化，即充電基本上是一次性完成的，甚至充電完成后，還可以斷開充電電動勢（電壓），因此充電的時間是可以等待的。電容的充電電壓越高，電子受到靜電場的作用越大，電子越易于偏向極板的一側，越有利于減少傳導電子與原子實之間的碰撞；當然，充電電壓要低于介質層的擊穿電壓，在保證介質層不被擊穿的情況下，充電電壓盡可能高，現有的電蚊拍能夠達到幾萬伏，靜電演示能夠達到幾十萬伏，因此，比較高的充電電壓是能夠實現的。在相同的距離和極板的面積下，介質層的介電常數越大，電容越大，在相同的充電電壓下越能夠儲存更多的電荷（其中一個極板的一側堆積電子），越有利于減少電子與原子實的碰撞幾率；導電層分成更多的薄層后，能夠在更低的電場下使導電電子偏向導電金屬層的一側，有利于提高導電能力，或者有利于降低充電電壓，從而減小對介質層的絕緣要求。

附圖說明

圖1是三個金屬層共軸導線橫截面示意圖；圖2是兩個金屬層共軸導線橫截面示意圖；圖3是三個金屬層相互平行導線橫截面示意圖；圖4是兩個金屬層相互平行導線橫截面示意圖；

其中，1、金屬層，2、介質層。

具體實施方式