從中學到大學， 所有的教科書上都寫到：“金屬體內充滿著由自由電子， 金屬導體是靠其內部的自由電子傳熱、導電。 ”這百年導電理論對電壓的形成都狡黠地回避， 對電阻的形成更是閉口不談， 留下了一百年的疑慮：
物質原子有1、2、3個價電子是自由電子，
有4、5、6、7個價電子物質的電阻很大， 電子多了為什麼會失去自由？
自由電子的自由是從何而來？
為什麼有二個自由電子的鐵比一價的銅的電阻要大？
為什麼三價的鋁又比二價的鐵的電阻又小些？
看來價電子數量與物質的導電能力與電阻沒有什麼邏輯聯繫。
導電性能是物質的一個重要物理特徵， 人們依據導電能力把物質分為導體、半導體、絕緣體和超導體。 面對不同物質的導電性能， 各專業學者分別建立了不同的導電理論：面對金屬導電建立了自由電子導電理論， 半導體導電靠自由電子與空穴，
自由電子、空穴、離子等被命名為載流子。 就這樣， 現有的導電學說就是發現一類導電物質， 就命名一種載流子， 就對應建立一套自圓其說的導電理論。 這種用分別探索、各自建立的互不相關的理論， 如同盲人摸象， 喪失了系統性、邏輯的一致性， 顯然不是自然物質導電的客觀實在， 是猜想和胡編亂造的大拼盤。
在前文的論述中， 讀者已經瞭解到不管是金屬還是非金屬， 原子的核外電子數是與核內的質子數一一對應的， 是不可改變的。 沒有電子是所謂自由的， 即：金屬內沒有自由電子。 有人會問， 金屬內若是沒有了自由電子， 那麼， 在金屬導體內傳導電流的不是自由電子又是什麼？物質是靠什麼導通電流，
電流是在閉合導體內、電子在電壓的作用下的定向流動。 就像水流是水的定向流動一樣,這叫人聯想到一個常用的中國詞“流通”， 通則流， 不通則不流。 水流不是因為該物體內有水(桶裡的水， 池塘裡的水就不能形成水流)。 除了壓力差之外還必須得“通”——必須得有讓水定向通過的空間(如管道、管道等)。
電流不是因為該物體內的電子有自由， 而是因為“通”——因為原子外層有 “通路”， 首先能讓電壓波在其間傳輸——資訊通， 其次， 還必須得有讓電子定向通過的通路——空間位置通， 然後才能形成電子在其間的流動——電流。
導體與絕緣體的本質差異在於能否導通電壓， 能傳導電壓是導體的顯著特徵，
那麼， 是什麼使得物體能夠導通電壓？——是該物體原子的最外層， 因價和電子數量較少並且運轉不夠飽滿（在平面運轉， 沒能形成飽滿的球狀）， 在原子體周邊， 存在著能讓電壓波在其間穿行、傳導的通路；存在著能讓外電子竄入的間隙和時機；存在著能讓電壓波及電子在其間通行穿越的空位。
我們把原子外層所呈現的這種空位叫做電子空位。 電子空位是電壓波傳導通路， 也是電子流動的通路。 有了這樣的通路， 電壓波才能在其間傳導， 電子才能在其間換位元運動， 形成電子的宏觀流動——電流。
導電原理是：某物質原子的價電子較少， 外電子層不飽滿，
有了電子空位， 才能形成通路， 各種電壓波才能在其間傳導， 電子才能在電壓波的驅使下在其間換位運動形成各種電流。 直流， 交流， 各種波形、各種頻率的電流都必須在電子空位間傳導。
明確了導電原理， 電阻的構成也就明晰：電阻是物質內電子通路通暢的程度。 即物質內電子通路的寬窄和開通的時機。
如果把電流比喻為公路上的車流， 那電子空位所形成的通路就是公路， 而電壓就是指令——公路上的紅綠燈， 電阻就是公路的寬窄和紅燈， 電子是按指令自動運行的汽車。 有了這三者， 才能形成通暢的導電。
所有的物質，不管是金屬導體、半導體還是液體、超導體，只要是能夠導電，都是因為有了電子空位在物質內形成通路，電壓波才能在電子空位通路間傳導，形成閉合通路後，電子才能在其間按電壓波的指令（直流、交流、正弦波、信號波）換位元運動形成電流。所有物質的導電共存此一理。
大自然總是用最簡原則構成自己，不會一時用自由電子，一時用離子，一時用空穴來導電，大自然不會煞費心機地去搞那些各種各樣的載流子。
電子空位是由價和電子的數量、速率及線路所決定。金屬原子外層電子較少，每個原子的外層僅有一、兩個價和運轉圍繞，物質內的電子空位多，電壓波傳導快捷，電子換位元空間大，並且易於在其原子間流動，該物質的導電能力就強，電阻較小。如銀、銅的核外層價電子僅１個，相應地電子空位多，故導電能力強。鋁只有最外層的一個價電子參入價和運轉，所以和銅一樣，電子空位較多，導電能力亦很好。
鐵、餎等金屬有2個價電子，每個原子有兩個運轉環繞，電子空位相對較少，電子換位元空間較小，電壓波在其間傳動不暢，電子不易於在其原子間換位流動，這類物質的導電能力就要差些。
此外，溫度對導體的電阻也有影響：溫度升高，原子的核外電子速率較快，電子空位相對窄小，電壓波通路相對較小，導體電阻變大，導電能力下降；反之，當溫度降低，導體原子的核外電子速率減慢，電子空位相對較大，電壓波通路相對較大，電子在電壓波的作用下，換位流動時受阻概率小，這樣，電子易於在結構元間換位元移動。該導體的電阻就小。
半導體的主要材料是矽，每個原子有4個價電子，只有較少的電子空位，參雜少量3價或5價元素後能夠提高電子空位存在的時機。半導體導電能力在導體與絕緣體之間。半導體導電不是空穴，半導體和超導體的導電將專題討論。
在絕緣體內，因原子的價電子多，每個原子由多個價和運轉包圍著，使原子的外電子層趨近飽和，沒有電子空位，不能形成通路。化合物的核外電子數量之和一般是8或8的倍數，沒有電子空位，電壓傳輸受阻。電壓波不能在其間傳導，核外電子不能有換位運動，不能形成導電，所以構成了良好的絕緣體。物質的導電不是電子的自由，因而物質的導電率相差幾十個數量級。
氣態物質則是因為物質的價和電子速率過高，而且進行著立體運轉，一般不會產生電子空位，外電子不易進入。加之分子間的斥力較大，分子間距離太遠，因而也不導電。只有極高的電壓才能在其間衝開一條血路——閃電或高壓放電。
液體導電在液態物質專題論述。可以明確的告知大家的是：液體導電不是所謂離子，只要是能夠導電，都是因為有了電子空位在物質內形成通路——流通。
大自然就是這樣用價電子的數量，讓有些物質能夠良好導電；有些物質構成半導體；有些物質形成絕緣體。如此，構成豐富多彩的電世界。
(文章來源於晏成和的博客，如有不妥請聯繫我們。)
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所有的物質，不管是金屬導體、半導體還是液體、超導體，只要是能夠導電，都是因為有了電子空位在物質內形成通路，電壓波才能在電子空位通路間傳導，形成閉合通路後，電子才能在其間按電壓波的指令（直流、交流、正弦波、信號波）換位元運動形成電流。所有物質的導電共存此一理。
大自然總是用最簡原則構成自己，不會一時用自由電子，一時用離子，一時用空穴來導電，大自然不會煞費心機地去搞那些各種各樣的載流子。
電子空位是由價和電子的數量、速率及線路所決定。金屬原子外層電子較少，每個原子的外層僅有一、兩個價和運轉圍繞，物質內的電子空位多，電壓波傳導快捷，電子換位元空間大，並且易於在其原子間流動，該物質的導電能力就強，電阻較小。如銀、銅的核外層價電子僅１個，相應地電子空位多，故導電能力強。鋁只有最外層的一個價電子參入價和運轉，所以和銅一樣，電子空位較多，導電能力亦很好。
鐵、餎等金屬有2個價電子，每個原子有兩個運轉環繞，電子空位相對較少，電子換位元空間較小，電壓波在其間傳動不暢，電子不易於在其原子間換位流動，這類物質的導電能力就要差些。
此外，溫度對導體的電阻也有影響：溫度升高，原子的核外電子速率較快，電子空位相對窄小，電壓波通路相對較小，導體電阻變大，導電能力下降；反之，當溫度降低，導體原子的核外電子速率減慢，電子空位相對較大，電壓波通路相對較大，電子在電壓波的作用下，換位流動時受阻概率小，這樣，電子易於在結構元間換位元移動。該導體的電阻就小。
半導體的主要材料是矽，每個原子有4個價電子，只有較少的電子空位，參雜少量3價或5價元素後能夠提高電子空位存在的時機。半導體導電能力在導體與絕緣體之間。半導體導電不是空穴，半導體和超導體的導電將專題討論。
在絕緣體內，因原子的價電子多，每個原子由多個價和運轉包圍著，使原子的外電子層趨近飽和，沒有電子空位，不能形成通路。化合物的核外電子數量之和一般是8或8的倍數，沒有電子空位，電壓傳輸受阻。電壓波不能在其間傳導，核外電子不能有換位運動，不能形成導電，所以構成了良好的絕緣體。物質的導電不是電子的自由，因而物質的導電率相差幾十個數量級。
氣態物質則是因為物質的價和電子速率過高，而且進行著立體運轉，一般不會產生電子空位，外電子不易進入。加之分子間的斥力較大，分子間距離太遠，因而也不導電。只有極高的電壓才能在其間衝開一條血路——閃電或高壓放電。
液體導電在液態物質專題論述。可以明確的告知大家的是：液體導電不是所謂離子，只要是能夠導電，都是因為有了電子空位在物質內形成通路——流通。
大自然就是這樣用價電子的數量，讓有些物質能夠良好導電；有些物質構成半導體；有些物質形成絕緣體。如此，構成豐富多彩的電世界。
(文章來源於晏成和的博客，如有不妥請聯繫我們。)
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