铅笔芯导电吗(铅笔导电小实验)

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铅笔中的石墨笔芯可以导电，那么能用铅笔芯画出能导电的电路吗？

铅笔芯的笔芯材料是石墨，石墨的主要成分是碳。碳按内部碳原子结构可分为很多种，如金刚石(即金刚石)、C60、石墨等物质。

不同的物质因其结构不同而表现出不同的性质。比如钻石是自然界中最坚硬的物质，钻石内部碳原子以四面体的形式形成密集的网络结构，化学键稳定，所以强度很高。

石墨是由许多层网状碳原子组成，层与层之间靠范德华力结合，范德华力很小，所以层与层之间容易滑动剥离。所以石墨也可以作为润滑剂，我们平时用的铅笔之所以能写字，也是因为石墨层脱落，形成了书写的痕迹。

铅笔芯为什么能够导电

正如我们所知，物质具有什么样的性质是由其结构决定的。钻石不导电，那么石墨是怎么导电的呢？这是关于石墨的结构。前面说过，石墨是由多层碳原子组成的，而这单层碳原子其实就是我们常说的“石墨烯”。

石墨烯中的碳原子具有非常特殊的结构。碳的最外层有四个电子，所以它的稳定结构应该是形成四个共价键。然而，碳原子层结构中似乎只有三个键。其实这个碳原子层也含有一个键，就是π键。

碳原子以六元环的形式排列在同一平面上。同一平面内相邻的碳原子以δ键的形式相互连接，每个碳原子会形成三个δ键，从而使石墨烯具有良好的力学性能。碳原子周围剩余的价电子将形成垂直于碳平面的共轭大π键。大π键中的电子可以看作一个整体，电子可以在整个π键中自由移动，所以电子可以在整个石墨烯平面内自由移动。这保证了石墨烯具有优异的导电性，而导电性与导热性有关。所以石墨的导电性和导热性都很好。因为这些优异的性能，现在无数科学家都在研究石墨烯，想用石墨烯制作超导材料。

相邻碳原子之间π键的形成

石墨烯中的能带结构

由于石墨是由这种石墨烯一层层组成的，自然会有导电性，但是石墨的导电性并不是特别好。我们刚才说过，石墨烯的导电性依赖于碳原子层间的大π键，电子可以在单个碳原子层间自由穿梭，但碳原子层间电子的运动受到阻碍。石墨中的碳原子层不是一个大的整体，而是由无数微小的碳原子层组成。所以在电子流动的过程中，需要不断穿越不同的碳原子层，所以表现出一定的阻力。

石墨可以导电，直接用铅笔芯做导体完全没问题，但是再画一条线就可以导电了吗？理论上是可以的，但是这条线需要画的很粗，阻力也不小，所以效率不高。

铅笔在书写过程中，铅笔芯与纸张的摩擦会将微小的碳原子一层层剥离。但是这些原子层在纸上的堆积非常少，导致不同碳原子之间的接触程度很小。很有可能某处会出现断路。所以要想让它导电，就需要画出厚厚的字迹，这样电子才能顺利通过。同时，电阻还与导体的长度有关，铅笔画的线不能太长，否则。

在导通铅笔画的电路时，可以使用功率LED灯等需要很小电流的电器，因为这类电器即使在很小的电流下也能工作。

所以用铅笔芯在纸上画导电线路是可以的，但是需要反复画，让石墨层紧密接触，降低电阻(但是电阻还是会很大，这是不可避免的)，所以用铅笔画导电线路是没有问题的。