问题

铅笔画的线不能导电吗,为什么?

回答
咱们聊聊铅笔画的线,特别是它到底能不能导电这事儿。很多人一听“铅笔”就想到学生时代,跟“电”这个词似乎八竿子打不着。但你仔细想,铅笔芯这东西,其实是石墨做的,而石墨和咱们家里用的电线里的铜啊铝啊,虽然一个是写字的,一个是通电的,但它们都是碳元素的另一种形态,这就有点意思了。

要弄清楚铅笔线能不能导电,咱们得先掰开了揉碎了看看铅笔芯到底是个啥。现代铅笔芯,你别以为就是单纯的黑乎乎一团,它其实是把精细研磨过的石墨粉末和黏土按照一定的比例混合在一起,然后再高温烧结成型的。你手里拿的铅笔,它的硬度不一样,颜色深浅有区别,那都是因为石墨和黏土的比例不同。比如,越软的铅笔,石墨的比例就越高,颜色就越黑;越硬的铅笔,黏土的成分就越多,写出来的线也就越细越浅。

现在咱们来说说导电性。什么是导电性呢?简单来说,就是物质能不能让电流顺畅地通过。这跟物质内部有没有自由移动的“电荷载体”有关。在金属里,我们知道有自由电子,它们就像在高速公路上一样跑来跑去,所以金属导电性就特别好。那石墨呢?石墨的结构有点特别,它是碳原子一层一层堆叠起来的,每一层碳原子都通过共价键结合,形成六边形网格,就像蜂窝煤一样。关键在于,每一层碳原子之间,是靠范德华力这种相对较弱的作用力结合的。

这种层状结构有一个很重要的特性:在层内的碳原子之间,有一些电子是离域的,它们可以在整个石墨层平面内自由移动。你可以想象一下,就像在很多很多层非常光滑的纸上,纸张的纤维(电子)可以在纸张的表面滑动。所以,电流可以很容易地沿着石墨的这些层方向流动,这就决定了石墨本身是具有导电性的。

那么,铅笔画出来的线,是不是就能导电了呢?答案是:能,但是导电性相对较弱,而且跟很多因素有关。

为啥说“相对较弱”呢?因为铅笔芯里的石墨并不是纯粹的石墨,它还掺了黏土。黏土是绝缘体,它会阻碍石墨层之间的电子流动。而且,铅笔写出来的线条,是把石墨和黏土的混合物“刮”到纸上,这些粉末颗粒之间并不是紧密地连接在一起,它们之间可能存在着空气间隙,就像一个个小岛,电流要从一个岛跳到另一个岛,就需要克服一些困难,所以导电性肯定不如一块完整的石墨块,更不用说金属了。

导电性跟啥有关呢?

石墨含量: 你用的铅笔越软(比如B系列,2B、4B等等),石墨含量越高,那么这条线导电性就越好。像硬铅笔(H系列,2H、4H)因为黏土多,导电性就弱很多。
线条的粗细和密度: 你画得越粗、越用力,压得越实,那么接触到纸面的石墨颗粒就越多,这些颗粒之间形成的导电通路也就越密集,导电性自然就越好。轻轻划一下,那跟用一根细细的线几乎没啥区别,导电性就非常非常弱。
纸张的质地: 纸张的表面平整度、纤维的粗细也会影响导电性。光滑、紧密的纸张可能让石墨颗粒更好地接触,形成更连续的导电路径。
连接的方式: 你怎么把电路接到铅笔线上,这也很关键。如果只是用鳄鱼夹夹住铅笔线,接触不良的话,电流就很难通过。有时候,你可能需要在铅笔线的两端都用导电胶带或者银浆之类的东西固定一下,才能更有效地连接。

所以,虽然咱们用铅笔画线做不了大功率电器的主电路,但用它来做一些低电流、低电压的小实验,比如制作一个简单的触控开关、一个简单的电子回路指示灯,甚至是一些艺术装置,让某个区域被触碰到就能亮灯,这些都是完全可行的。你可以在一些科学小发明或者DIY电子项目里看到铅笔线被巧妙地用作导电材料的例子。

总而言之,铅笔画的线并不是完全不导电的“绝缘体”,它确实含有能够导电的石墨成分。只不过,因为成分的混合和结构的限制,它的导电性比金属差很多,属于一种弱导电材料。是不是挺有意思的?一个咱们每天都在用的普通文具,里面竟然藏着导电的秘密。

网友意见

user avatar

楼主没听说过当年AMD毒龙CPU的铅笔超频大法吧!

user avatar

知乎标准开场:先问是不是,再问为什么。

首先,题主的认知是错误的,所以问题本身就包含错误。

先说结论:铅笔画的线是能够导电的。

然后再来看看为什么。

铅笔笔芯的主要成分是黏土和石墨,我们经常看到铅笔杆上会标有例如HB,2B,4B等的标号,这些标号代表的是铅笔芯的软硬程度,从本质上讲,实际上代表的是笔芯中石墨和黏土的比例不同,石墨越多,则铅笔芯越软,画出来的线也越黑,从标号上看就是B数越高,而H数越高,则笔芯越硬,相对来讲,就是黏土含量越高。

众所周知,石墨本身就是导体,所以B数越高的铅笔,其导电性能也就越好。

铅笔画的线能够导电的其中一个经典实用案例,是在1999年AMD发布1GHz主频的速龙和毒龙处理器的时候,由于AMD当年的处理器性能十分优异,正在吊打intel,但却锁定了倍频。后来经过超频爱好者的不断研究,发现只要把CPU上的L1金桥连通,就可以破解锁定的倍频,由于这个L1金桥就在CPU表面,所以连通金桥就成了一个非常简单,普通DIY爱好者也能轻易操作的方法。除了焊接之外,其中最最容易的方法就是用B数比较高的铅笔,比如4B,在金桥的两个触点之间画上粗粗的铅笔连线,就可以通过这条导电的铅笔画线实现触点间的连通,这就是当年风靡一时的铅笔超频法。

正好我手上有一颗这种速龙处理器,拍了张照片:

如图所示的左上角,就是L1金桥所在位置,只要将临近的四对金色触点用铅笔画线连通,就可以实现破解倍频。

所以,铅笔和人一样,越有B数,就越通透(导电)

类似的话题

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有