一种导线的制作方法

本发明涉及金属材料的导电领域。

背景技术：

Drude提出的金属导电模型认为：传导电子在电场的作用下沿着金属导线前进形成电流，原子实是不动的，传导电子与原子实之间发生碰撞会存在部分电子被弹回，从而延长传导电子到达正极的时间，因此，阻碍传导电子运动的原因是原子实的阻挡，也就是导线的电阻主要是传导电子和原子实之间的碰撞引起的。虽然该理论比较经典，但是基本上是正确的，特别是对于金属导电。该模型的主要好处是便于理解电阻形成的原因。

技术实现要素：

为减少传导电子与原子实的相互作用，本发明设计一种导线。

本发明实现发明目的采用的技术方案是：使导电金属层的电子侧向（垂直于电流的方向）偏移并集中在导线的一侧，使导线的另一侧主要是原子实；主要采用电容充电的方式使导线的导电金属层的电子发生偏移。因此具体的技术方案建议如下：

一种导线，其特征是：导线有三个金属层，金属层之间为不导电的介质层；导线能够简化为两个金属层，金属层之间为不导电的介质层。导线为同轴电缆，即每个金属层都为圆筒形，中心层为圆柱形，或者中心层为圆柱形抗拉金属层（比如钢质材料，或者不锈钢）外再覆盖一层易于导电的金属层（比如，铜质金属层），所有金属层的中心轴线都重合在一条直线上；或者每个金属层都为平板，所有的平板相互平行。

一种导线的第一种使用方法，其特征是：导线为三个同轴金属层，即导线的三个金属层的中心轴线重合，在最内层的金属层连接直流电源（充电电源）的负极，在最外层的金属层连接直流电源（充电电源）的正极，中间层的金属层做导电使用，中间层的金属层的一端连接负载电源的一端、另一端连接负载的一端，或者中间层的金属层的两端分别连接到两个电学元件的其中一端。

一种导线的第二种使用方法，其特征是：导线为两个同轴金属层，即导线的两个金属层的中心轴线重合，在最内层的金属层（为圆柱形）连接直流电源（充电电源）的正极，在最外层的金属层（圆筒形）连接直流电源（充电电源）的负极，最外层的金属层做导电使用，最外层的金属层的一端连接负载电源的一端、另一端连接负载的一端，或者最外层的金属层的两端分别连接到两个电学元件的其中一端。

一种导线的第三种使用方法，其特征是：导线由三层相互平行的金属平板组成，在最外侧的两个金属平板分别连接直流电源（充电电源）的负极和正极，中间层的金属平板的一端连接负载电源的一端、另一端连接负载的一端，或者中间层的金属平板的一端连接其中一个负载的一端、另一端连接另外一个负载的一端。

一种导线的第四种使用方法，其特征是：导线由两层相互平行的金属平板组成，两层金属平板分别连接直流电源（充电电源）的负极和正极，连接直流电源（充电电源）负极的一层金属平板的一端连接负载电源的一端、另一端连接负载的一端，或者连接直流电源负极的一层金属平板的一端连接其中一个负载的一端、另一端连接另外一个负载的一端。

本发明的有益效果是：导电过程中，电子受到外加电场的作用，电子主要发生平移，所有电子的运动方向是一致的，因此电子之间的相互作用一般可以忽略；电容充电，使电容极板的一侧（或者中间金属层的一侧）有更大密度的电子，从而减少电子在平移运动过程中与原子实的碰撞几率；对于三层结构，同轴三层或者平板三层，中间层作为导电层，其余两层形成电容的两个极板，则中间层的电子向一侧偏移，而导电主要是电子平移来完成的，电子在导电层向其中一侧发生偏移，原子实是不动的，由于电子的进一步集中，电子与原子实的碰撞几率减少，电阻相应地减少，导电能力提高；由于电子已经趋于表面化，交流电的趋肤效应会相应地减弱；对于两层结构，同轴两层或者平板两层，由于电容电场（充电电源电场的作用方向）方向与电子的运动方向相互垂直，因此电容所加的电动势（充电电源）对传导电流的电动势产生影响比较小。对于三层结构，由于电容层（即平板的外侧两层，或者同轴的中心层与外侧层）不参与导电，因此能够采用导电能力弱而强度大的金属，比如不锈钢等等，当然电容的两层金属层的导电能力对于电容充电的完成时间是有影响的，但是，充电完成后，其电荷的分布基本上不会再发生变化，即充电基本上是一次性完成的，甚至充电完成后，还可以断开充电电动势（电压），因此充电的时间是可以等待的。对于三个金属层结构，电容的充电电压越高，电子受到静电场的作用越大，电子越易于偏向极板的一侧，越有利于减少传导电子与原子实之间的碰撞；对于两个金属层结构，电容的一个极板兼作导电层，充电电压越高，电容的负极板获得的电子电量越大并且偏向正极板一侧，因此使用电容的负极板导电，有利于减少电阻。当然，充电电压要低于介质层的击穿电压，在保证介质层不被击穿的情况下，充电电压尽可能高，现有的电蚊拍能够达到几万伏，静电演示能够达到几十万伏，因此，比较高的充电电压是能够实现的。在相同的距离和极板的面积下，介质层的介电常数越大，电容越大，在相同的充电电压下越能够储存更多的电荷（其中一个极板的一侧堆积电子），越有利于减少电子与原子实的碰撞几率。

附图说明

图1是三个金属层共轴导线横截面示意图；图2是两个金属层共轴导线横截面示意图；图3是三个金属层相互平行导线横截面示意图；图4是两个金属层相互平行导线横截面示意图；

其中，1、金属层，2、介质层。

具体实施方式

导线在电路中就是连接电源与电源（电源串联，导线的两端分别连接到两个电源的其中一端，即导线的一端连接到其中一个电源的正极，导线的另一端连接到另一个电源的负极），或者连接电源与负载（导线的一端连接到电源的一端，导线的另一端连接到负载的一端），或者连接一个负载与另一个负载（负载之间的连接，即导线的一端连接到一个负载的一端，导线的另一端连接到另一个负载的一端），本发明的导线也能够达到相同的使用方法。

一种导线，其特征是：导线有三个金属层1，金属层1之间为不导电的介质层2，即电容结构，电容就是两个导电层之间隔绝一层介质层2，本发明相隔较远的两层金属层1组成电容结构，电容的两个导电层之间填充介质层2，在介质层2的中间插入导电的金属层1，从而组成三个金属层结构，三个金属层之间填充介质层2，即图1三层同轴金属层1被两层同轴介质层分隔、图3三层相互平行的平板金属层被两层相互平行的介质层分隔。导线能够简化为两个金属层1，金属层1之间为不导电的介质层2，即电容结构。导线为同轴电缆，即每个金属层1都为圆筒形（中心层为圆柱形），所有金属层1的中心轴线都重合在一条直线上；或者每个金属层1都为平板，所有的平板相互平行。

作为导电使用的金属层最好使用铜质导线，仅仅只作为电容极板的金属层，可以选择机械强度比较高的金属（比如不锈钢或者其他强度较大的合金）。

一种导线的第一种使用方法，其特征是：导线为三个同轴金属层1，即导线的三个金属层1的中心轴线重合，在最内层的圆柱形金属层1连接直流电源的负极，在最外层的圆筒形金属层1连接直流电源的正极，中间层的圆筒形金属层1做导电使用，中间层的金属层1的一端连接负载电源的一端、另一端连接负载的一端，或者中间层的金属层1的两端分别连接到两个电学元件的其中一端。

一种导线的第二种使用方法，其特征是：导线为两个同轴金属层1，即导线的两个金属层1的中心轴线重合，在最内层的圆柱形金属层1连接直流电源的正极，在最外层的圆筒形金属层1连接直流电源的负极，最外层的金属层1做导电使用，最外层的金属层1的一端连接负载电源的一端、另一端连接负载的一端，或者最外层的金属层1的两端分别连接到电学元件的其中一端。

一种导线的第三种使用方法，其特征是：导线由三层相互平行的金属平板组成，在最外侧的金属平板分别连接直流电源的负极和正极，中间层的金属平板的一端连接负载电源的一端、另一端连接负载的一端，或者中间层的金属平板的一端连接其中一个负载的一端、另一端连接另外一个负载的一端。

一种导线的第四种使用方法，其特征是：导线由两层相互平行的金属平板组成，两层金属平板分别连接直流电源的负极和正极，连接直流电源负极的一层金属平板的一端连接负载电源的一端、另一端连接负载的一端，或者连接直流电源负极的一层金属平板的一端连接其中一个负载的一端、另一端连接另外一个负载的一端。