《哪吒2》劇情引出“冷”知識——冰到底導不導電,?

  來源:新華網2025-02-18
打印本文
核心提示:2025年春節(jié),,中國動畫電影《哪吒之魔童鬧海》(簡稱《哪吒2》)登頂中國影史票房榜榜首,。在影片中,,當幾位主要角色打斗時,“物理學知識”——冰不導電幫助一方扭轉戰(zhàn)局,。

2025年春節(jié),,中國動畫電影《哪吒之魔童鬧海》(簡稱《哪吒2》)登頂中國影史票房榜榜首,。在影片中,,當幾位主要角色打斗時,“物理學知識”——冰不導電幫助一方扭轉戰(zhàn)局,。

那么,,冰到底導不導電?

能否導電看純度

從物質導電的基本原理來看,,某類物質能夠導電,,主要由于其中存在可自由移動的電子或離子。

南京信息工程大學教授劉玉柱介紹,,嚴格來說純凈的水幾乎是不導電的,。純凈的水是一種極弱的電解質,內部自由移動的離子數量極少,,因此導電性極其微弱,,幾乎可以忽略不計,。

但在日常生活中,,大多數水往往含有礦物質等雜質。以水中含鹽為例,,鹽的主要成分是氯化鈉,。在水分子的作用下,氯化鈉晶體中的鈉離子和氯離子之間的離子鍵被破壞,。兩類離子逐漸脫離晶體表面,,分散在水分子之間,。這些離子在水中可以自由移動,成為傳遞電流的載體,。當給水溶液兩端施加電壓后,,帶正電的鈉離子會向電源的負極移動,帶負電的氯離子會向電源的正極移動,。離子的這種定向移動就形成了電流,,產生了水能導電的現象。

冰是由水分子通過氫鍵形成的規(guī)則晶體結構,。在這種結構下,,水分子會被牢牢固定住,無法形成可以自由移動的電子或離子,。但由于現實生活中的冰通常含有雜質,,這些雜質會變成離子,導致冰有微弱的導電性,。

例如,,由于海水含大量鹽,海水結冰后,,海冰通常具有導電性,。不過,由于冰的晶體結構對離子的自由移動造成了很大阻礙,,所以和液態(tài)非純凈的水相比,,即使是含有雜質的冰導電性仍然很弱。除此之外,,在環(huán)境溫度接近0攝氏度時,,冰的表面可能會形成一層極薄的水膜。當水膜中溶解有電解質時,,所含的可自由移動的離子可使冰具有導電性,。

線路覆冰危害大

含雜質的冰的導電性是否會對日常生活產生影響?

在電力領域,,冰是電力線路的“勁敵”,。國網甘肅電力公司電力科學研究院輸電技術專家王津介紹,輸電線路覆冰會引起過荷載,、冰閃,、覆冰舞動、脫冰跳躍4種災害,,進而引發(fā)導線斷裂,、桿塔倒塌、絕緣子絕緣強度下降、機械損傷等問題,。其中,,含有雜質的冰一旦導電,最有可能產生絕緣子冰閃,,對輸電線路造成損害,。

絕緣子是一種特殊的絕緣控件,在架空輸電線路中起重要作用,,通常由玻璃,、陶瓷等絕緣體制成。當出現凍雨天氣時,,雨落到傘形絕緣子上會迅速結冰,。隨著凍雨持續(xù),冰層不斷積累形成線路覆冰,。相鄰絕緣子之間的冰層逐漸連在一起,,使絕緣子間形成導電通道。此時,,帶有絕緣子表面雜質的冰體或冰體表面水膜會具有一定導電性,。當導電性達到一定程度時,就可能導致絕緣子無法承受電壓而被擊穿,,產生破壞性放電,。這種放電或進一步引發(fā)線路跳閘以及絕緣子冰閃等嚴重影響電力系統運行的事故。

包括高鐵在內的電氣化鐵路的接觸網同樣“懼怕”覆冰,。中鐵第四勘察設計院電化院管理專家李紅梅介紹,,如果接觸網覆冰,由于冰殼導電性較差且表面坑坑洼洼,,受電弓從接觸網上汲取電流時會遇到較大阻礙,,導致電流通路不穩(wěn)定,從而引發(fā)電弧現象,。這種情況較為嚴重時,,電弧產生的高溫會對接觸網線索造成損害,使接觸網線索被燒傷,。

(編輯:映雪)


《哪吒2》劇情引出“冷”知識——冰到底導不導電,?

 

免責聲明:

1,、本網內容凡注明"來源:315記者攝影家網"的所有文字,、圖片和音視頻資料,版權均屬315記者攝影家網所有,,轉載,、下載須通知本網授權,不得商用,,在轉載時必須注明"稿件來源:315記者攝影家網",,違者本網將依法追究責任。
2,、本文系本網編輯轉載,,轉載出于研究學習之目的,為北京正念正心國學文化研究院藝術學研究,、宗教學研究,、教育學研究、文學研究,、新聞學與傳播學研究,、考古學研究的研究員研究學習,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,。
3,、如涉及作品、圖片等內容,、版權和其它問題,,請作者看到后一周內來電或來函聯系刪除。