论电的可变性与暂态性

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论电的可变性与暂态性
陈叔瑄

    众所周知，现代原子模型是电子与原子核周围都存在电场，电子带负电，原子核带正电的异电相互吸引作用构成的。但这些模型仍充满着矛盾，古磁岩石中发现地球磁场几乎周期性倒转，这是为何？原子核与电子间如何作用？电子绕原子核作加速运动为何不发射电磁波而处于稳定状态？电子为何只能在允许轨道或能级上运动？为何所有带电粒子在磁场或电场中运动径迹都是有限长度？电是什么或电有结构吗？这一系列问题推动着电磁理论继续发展。是否可以设想原子通常情况下不带电，并非原子内部正负电体中和，而是本来就不存在带电体，带电只是摩擦、感应、接触或磁体运动过程中原子状态改变或粒子破裂或交换不平衡引起的。
    原子是宇宙、天体间和地球表面的稳定微涡旋粒子，原子核与周围壳粒处于交换平衡状态，并按壳粒数目和分布来分类，同类原子为同元素。元素原子核破裂或原子外层壳粒脱离而生电，如一原子失壳粒，就具有再得壳粒或加速浓缩场质的趋势，称为空穴型或带正电粒子。而得壳粒原子或壳粒本身具有再失壳粒或加速弥散场质的趋势，称为剩余型或带负电粒子。
    天体内部高温星质原子热运动而不断破裂生电，并在天体涡旋浓缩中流动，相当于环形电流而同时产生天体磁场。天体内质块实际上是小于天体内部涡旋体，同样具有磁性，质块移动也必影响天体周围磁场。天体又不断随机跃迁复合而辐射量子，大量频率随机量子流构成了辐射连续光谱。而天体周围存在离散氢、氦等轻元素，吸收量子，形成吸收线光谱。元素原子内外结构和涡旋运动类似天体，同样具有磁性，只不过核子与外层壳粒总磁性叠加，在外磁场作用下增强磁性效果不一样，而构成顺磁性、逆磁性、铁磁性的材料介质。
    高速微涡旋群存在三种情况：第一种涡旋群的微涡旋各自独立且方向不规则，构成量子辐射。第二种交换平衡所构成微涡旋总体上沿着涡旋轴的正反方向进出运动，微涡旋轴向运动构成微涡线，可用磁力线或磁场涡量散度为零描述。第三种微涡旋轴垂直方向运动，它因得失粒子而交换不平衡或交换场质具有质量密度变化的单向性加速进出，而具有电性，可用电力线或电场散度之电荷变弱趋势描述，引进了电的暂态性观念。不带电粒子（原子或分子）分离或破裂时出现交换不平衡场质，并在趋于交换平衡过程构成电性，直至最终交换平衡，电性消失，这就是自然界电体从来没有永久保存过的根本原因。
    一、场与场质的性质
    场质通常以星体或物体或粒子为源和归宿，用固定坐标描述状态时，则称为场。流经坐标点上的场质虽然不断流动更新，但场质（朗格拉日法描述）是恒定的或有规则变化，那么场的坐标点上状态可用相应运动参量描述（欧拉法）。连续平动流态的能密度趋于均匀而处于某恒量ρυ²／２＝ｋ，速度愈大则质量密度愈小，从而稀薄质量密度的连续场质或场必然处于高速运动物质状态。两束同向平动流态场质叠加，其速度增加，则质量密度减少，具有弥散趋势，达到极限速度场质的质量密度处于极小值。两束反向平动流态叠加，其速度减少，则质量密度增加，具有涡旋运动，并浓缩趋势。物质趋于平衡，使其总是趋于正反向运动或交换状态。
    反向平动流态叠加的另一种状态是形成涡旋运动，而涡旋运动能密度决定于
ρＪω²／２＝ｋ
若整个涡旋体以同一角速度ω运动，ｒ愈小相应地ρ愈大，处于中心点ρ－〉∞处，质量密度趋于无穷大。说明涡旋体愈近中心质量密度愈大，并具有向中心浓缩质量无限趋势。但中心质量密度不可能无穷大，中心必然是移动的，绝对静止是没有的或者必然向外弥散质量，形成周期性变换或交换。场质交换又构成微涡旋，它有的沿涡旋轴平行方向，也有的沿涡旋轴垂直方向移动，前者使微涡旋构成螺旋管式运动，涡旋体轴正反不平衡时具有磁性场质状态，后者则是一般天体或粒子等实体运动状态。两个涡旋同向叠加，其角速度增大，密度减少具有弥散趋势。两个涡旋反向叠加，其角速度减少，质量密度增大具有浓缩趋势。物质趋匀或平衡，使其总是趋于正反涡旋运动。
    正反向涡旋叠加另一种情况是构成交换，交换流态又构成更深层次的微涡旋。交换基本动力来自于涡旋运动及其质量趋心运动，具有引力性质，不过不同层次的质量趋心性质不同，形成不同层次相互作用。涡旋的中心与周围物质旋转不一致则要分离成核心部分和周围部分，而周围部分又可逐渐形成新的涡旋体并跟核心交换平衡而处于稳定状态，这等价于这些涡旋趋心引力作用和离心作用平衡的稳定轨道运动。如原子中壳粒与原子核交换平衡时，壳粒绕核所处的稳定轨道运动。微旋化平衡趋势使其进一步浓缩和靠拢的，愈靠拢不规则运动愈激烈且辐射愈多。引力质量趋心与量子辐射也属于交换平衡趋势的一种形式。一般密度愈大交换愈频繁，即交换的频率跟浓缩密度成正比，或跟质量成正比及体积成反比。
    对微观粒子来说，交换要处于同步或交换频率整数倍，才能有效地作用。从而原子或分子的壳粒趋于最近原子核轨道或能级上运动，跃迁中更趋于平衡并辐射量子。壳粒愈离开原子核体积愈增大，相应交换频率愈低，愈处不同步或不平衡的状态。壳粒在外力作用下或吸收能量而脱离原子核，两者交换不平衡，物体或原子核失去壳粒而具有再填补壳粒趋势的空穴属性，规定为带正电。壳粒脱离原子核后，得壳粒的物体或原子具有交换不平衡多余壳粒而有丢失壳粒趋势，规定为带负电。壳粒本身周围场质因得能量而具有再丢失能量的交换不平衡趋势，即带负电属性。两带不同电体相邻时，邻侧因得失相补而处于较平衡状态而相吸引。若同属性粒子或带同电物体相邻，邻侧不是空穴比外侧多，就是壳粒比外侧多，而趋于外侧，并推带电体向外侧，即相斥。
    场质基本状态流经场的一点上质量密度变化率ｄρ／ｄｔ来表示，其方向是场质流动方向，并用矢量Ａ来描述，称为质密速率，单位千克／米立方•秒。磁场质微涡旋状态在场的一点上用涡量来描述，即ｒｏｔＡ＝Ｂ，表示磁感应强度。在交换不平衡趋于平衡过程的场质流态经场上一点用－ｄＡ／ｄｔ＝Ｇ来描述，负号表示电场与场质规定方向相反，表示电场强度。空穴型场质具有浓缩趋势，即具有趋向空穴的加速场质趋势，构成背向空穴电场强度。而多壳粒型场质具有弥散趋势，即具有向外加速场质趋势，为向心电场强度。从加速场质来看，带异电体相邻的邻侧加速度增大，而速度减少具有浓缩趋势，反之外侧加速度反向叠加减少而速度增大，具有弥散趋势。弥散一侧趋于浓缩一侧，以趋于交换平衡稳定状态而互相靠拢，即相吸，这种趋势就是电作用的本质。
    物体内分子或原子的壳粒平均磁性与原子核的磁性同向，在磁场中可增强磁性或磁感应强度，该物体称为顺磁性材料。物体内分子或原子的壳粒平均磁性与原子核的磁性反向，在磁场中减弱磁性或磁感应强度，该物体称为抗磁性材料。有的物体内分子或原子通常结成颗粒状，若这些颗粒（磁畴）是同向磁性分子结成很强磁性物体，如磁铁等。周围具有磁性的物体称为磁体。磁体周围规则的微涡旋沿涡旋方向移动而构成螺旋线状运动的场质，用坐标参考系描述为磁力线，即磁场。固定坐标所描述磁体周围磁场是各点的涡量，并将其量度定义为磁感应强度Ｂ，单位是ｋｇ／ｍ³•ｓ＝１特斯拉。
    在真空或无介质情况下，磁感应强度Ｂ等于磁场强度Ｈ，单位量度与电流有关，若电荷为质量改变量来量度，单位千克，电流为质量变化率，则单位ｋｇ／ｓ。磁场强度是单位长度电流有关的，即为ｋｇ／ｍ•ｓ。两者比值为
μ＝Ｂ／Ｈ
称为磁化率，其单位为１／ｍ³。磁场上任何一点的涡量有进必有出，从而磁感应强度散度等于零，即
ｄｉｖＢ＝ｄｉｖ  ｒｏｔＡ＝０
    磁体周围规则微涡旋运动构成螺旋线运动状态，并可描述成磁场中磁力线，磁感应强度也可看成单位面积穿过磁力线数。穿过某面积ｓ的磁力线数称为磁通量φ
Ｂ＝ｄφ／ｄｓ
磁铁周围磁力线方向规定为由北极指向南极（内部则由南极指向北极）。当两磁体同向排列或异磁性相邻时，由极端向外观之，其邻侧涡量或磁力线方向相反，反向叠加具有浓缩趋势，而外侧同向叠加而具有弥散趋势，磁体两侧场质交换不对称并有由外侧趋向邻侧趋势，推动磁体靠近，即异磁性相极的现象。反之两磁体反向排列或同磁性相邻时，由极端向外观之，在相邻一侧涡量或磁力线方向相同，其叠加具有弥散趋势，而外侧反向叠加具有浓缩趋势，由邻侧向外侧趋势，并推动两磁体离开，即磁体同性相斥的现象。
    各种材料具有各自电性能和磁性能，按电性能来分有绝缘体、导体、半导体，甚至超导体等，按磁性能来分有顺磁体、逆磁体、铁磁体等。不管磁性还是电性都包含实物体及其周围场质（或场），并靠场质叠加性能引起的实物体移动。根据各种电磁实物体性能可以制成各式各样器件，这些器件巧妙组合连接的线路，可以产生极复杂的电磁功能仪器仪表和各种电气设备。但不管怎样，这些器件、仪表、仪器、设备都只能在通电情况下，才具有电性能，即电的暂态可变性原理。
    二、电的可变暂态性
    任何天体和粒子都是涡旋体，并向中心浓缩质量，在离中心体较运处，基本上可看成径向且往中心流动场物质，构成引力场质。但中心质量不可能无穷大，必然再向外弥散质量和中心移动。弥散物质与浓缩物质流态正反运动或交换必形成大量微涡旋粒子。切向圆周运动粒子实际上是加速运动，具有电性或电流性，电流周围构成磁场，使涡旋体周围通常存在磁场。规则场质微涡旋沿着轴向进出而构成磁性的物质基础，不规则微涡旋是构成粒子（低速微涡旋）或量子（高速粒子）的物质基础，这是天体周围存在磁性和热辐射的根源。天体内存在高度浓缩并带强磁性的质块，而质块趋心运动过程中更替，使周围磁场方向周期性更替，形成了古磁周期性更替而保留在岩石中。微观粒子是涡旋体，周围同样存在交换场质，这些交换也是引起粒子间引力和磁性的根源。
    电性不一样，人们或自然界从来没有长久保存过静电体或电流体，任何电器只要一切断电源就失去电性。摩擦玻璃棒生电，也可以吸引微小纸屑等，时间一久，也会失去功效。不接导线的电池，静止不动的电机等电源也没有电性现象。没有接通电源的导体、半导体、绝缘体等物体或溶液都没有电性现象。人们将其想像为带正负电的的原子核和电子中和的结果，这不过是一种假设，它不能作为电的永久性证明。竟然电不是永久性，那么原子内的原子核与外层粒子就不具电性，因此外壳层粒子不应称电子而称壳粒更合适。按照电的暂态性观念，原子核与壳粒是通过场质交换联系的。
    大量实验事实证明电的暂态可变性质。如现代高能物理实验云雾室，乳胶底片所看到的带电粒子轨迹途径都是有限长度的，而电子轨迹成螺旋式逐渐缩小圆圈运动到最后消失，表明电的暂态性。又如正反粒子和正负电子产生与湮灭的基本粒子现象，也是电荷产生与消失的最有力例证。电粒子可以集中在原子核中或稳定地绕原子核作加速运动而不发射电磁波，迫使普朗克和玻尔等人不得不提出跟经典严重矛盾的假说，并由此导致量子论和量子力学的诞生。量子论和量子力学根本上避开电的观念。
    β衰变实验表明原子核放射的电子能量或荷质比各不相同，且具有按统计连续曲线分布，它可解释为电的暂态性引起的。放射性元素原子核边缘存在相当电子质量的一些交换平衡轻粒子，当其衰变脱离原子核则出现交换不平衡β粒子，其交换不平衡程度和时间前后不一致，即荷质比也不可能一致，具有统计分布。β衰变实际上也是电的暂态性有力的例证，尽管至今许多学者延用费米的中微子假说来解释β衰变，可是中微子尚未真正被证实，即使自然界发现中微子也不能证实电的永久性。
    场质交换或能量交换具有作用力性质，即原子核对壳粒作用力（或壳粒对原子核反作用力）与壳粒绕核公转惯性离心力平衡或交换平衡时，壳粒沿着一定轨道稳定地运动，这时原子核与壳粒所构成的原子系统跟周围处于交换平衡且稳定状态，本来就没有电性现象。只有当壳粒受到量子或其它能量作用才发生轨道（或能级）跃迁。若壳粒因原子吸收足够能量而离开原子则出现了交换暂时不平衡或不对称状态，即生成电性状态，规定为负电。原子核因失壳粒处于交换不平衡的带电状态，规定为正电。壳粒和原子核结合就会趋于交换平衡或对称中辐射交换场质或量子，辐射量子的能量大小跟其初始状态有关。这是粒子产生电的基本模型。
    通常物体内分子或原子外层壳粒与原子外层壳粒与原子核处于交换平衡状态，一旦原子吸收了足够能量而使交换不平衡，壳粒脱离原子核，各自构成交换不平衡引起的质量增减改变量和周围质量密度变化率，分别作为正负电荷ｑ和电场强度Ｇ量度。单位分别为ｋｇ和ｋｇ／ｍ³•ｓ²。表明电场强度是交换不平衡趋于平衡的一种量度。在电介质中电场强度Ｇ与电位移Ｄ关系
Ｄ＝εＧ
单位是ｋｇ／ｍ²，ε为电介质常数，单位ｍｓ²。电场强度Ｇ可以用单位面积穿过电力线表示，而核心质量密度流变化率总量于坐标上用电荷量来描述，即
４πｑ＝ ∮Ｄｄｓ＝∮εＧｄｓ
ｄｉｗＤ＝４πｑ／Ｖ
带电粒子（或带电体）电荷量是质量改变量，单位为千克ｋｇ，Ｖ为体积，单位为ｍ３。
    物体内粒子稳定情况下处于交换平衡状态，即处于非电性状态。物体粒子，如原子或分子具有一定结构的，而原子周围分布着一定数量的壳粒，壳粒与原子核相对运动并处于交换平衡状态。不同物体由不同的原子或分子组成的，有的物体内原子或分子的壳粒易得失或易在物体内移动，这类物体称导体，如金属体。有的物体内原子或分子的壳粒极难脱离或移动，这类物体称为绝缘体。介于两者之间称为半导体。物体内粒子，包括壳粒周围都由交换场质联系着，沿轴正反流动所构成的微涡旋场质或涡量场，则粒子周围具有磁性，但宏观上不规则的。
    在外磁场作用下导体内活动的壳粒可感应的涡量且沿着磁场方向。若该导体在磁场中相对移动，涡量与速度同向弥散侧趋于涡量与速度反向浓缩侧而流动壳粒，使导体中松散联结的壳粒就会感生电流或感生电动势，并在外电路中形成电位差（或电压）和电流，即磁能或机械能转化为电能。同样地导体接在电池两极，电池一端吸收一壳粒，留下空缺由另一原子壳粒（出现交换不平衡）补充，留下空缺又由再一原子壳粒补充，形成了壳粒或交换不平衡递传的电流，即化学能转化为电能。可见，不管从宏观现象，微观结构，还是能量转化，场质交换模型角度来看，电只能是一个暂态可变过程的现象。
    三、磁性感生电流
    如果在磁场上放一根导线，导线上自由移动的壳粒受到磁场感应呈现相应涡量（或壳粒微涡旋）。若磁场向里，当导线向右移动时，导线的微涡旋上侧与速度同向叠加，具有弥散趋势，而下侧与速度是反向叠加，具有浓缩趋势，促使壳粒自上侧往下侧流动。但按习惯电流方向规定与壳粒移动方向相反，从而电流由下侧流向上侧，满足右手定则，即伸出右手掌迎向磁场，大姆指向导线移动速度方向，而四指为电流指向，三者互相垂直，可感生出较强电流。即导体相对磁场运动，则产生感生电流及其电动势。    同理在磁场中旋转线圈也同样地产生感生电流或电动势。若磁场由左指向右，而线圈右侧向里，左侧向外运动。右侧导线感应涡旋下侧与速度同向叠加而弥散，上侧反向叠加而浓缩，推动壳粒向上运动，而线圈左侧感应涡旋下侧与速度同向叠加而弥散，下侧与速度反向叠加而浓缩，推动壳粒往下运动，由于电流方向规定与壳粒移动方向相反，所形成右侧电流向下而左侧电流向上的电流回路，满足右手定则。线圈转过角度不同，所形成电流数值和方向也不同，即生成了交流电。又如磁铁的磁力线穿过螺线管心及其管壁，并对着螺线管移动，管壁里侧导线壳粒感应的涡旋上侧同向而往下移动，管壁外侧导线壳粒感应涡旋下侧同向而推动壳粒向上运动，构成了环形感生电流或电动势。线圈上感生电动势大小决定于穿过磁力线数变化率，即
Ｕ＝－ｄφ／ｄｔ
负号表示感生电流与壳粒移动方向相反或电动势对外线路构成反相的电压。
    电荷是其周围场质交换不平衡而具有向心（或背心）的单向加速场质流态或场质密度变化率状态。带负电壳粒场质密度向外而电场向里，壳粒以力或加速向右运动，其前沿加速度同向叠加增强，具有浓缩趋势，后沿加速度反向叠加使速度变大，具有弥散趋势，在趋于平衡过程中场质构成由后沿往前沿涡旋运动，并形成上侧涡量场方向往里，下侧涡量场磁性方向往外环形磁场。若导线通以自右往左的电流，而壳粒运动刚好相反，构成上侧往里下侧往外的环形磁场，其磁场强度正比于电流，即
ｒｏｔＨ＝４πｊ
∮Ｈｄι＝４πＩ
其中Ｈ为电场强度，ｊ电流密度，Ｉ电流。若导线绕成圈并通以电流，仍按右手定则，四指为电流指向，大姆指为线圈内磁场方向。磁场的磁能改变量引起导体壳粒移动而产生电流能量，即磁能变换为电能的作用。
    若磁场向里（即向纸面），壳粒向右运动并形成上侧往里而下侧往外的环形磁场，上侧涡量同向叠加而具有弥散趋势，下侧涡量反向叠加而具有浓缩趋势，迫使壳粒往下作用。同理，导线垂直于向里磁场，并通以自右向左的电流（壳粒运动方向刚好相反），构成上侧往里而下侧往外的环形磁场，上侧磁场同向叠加而弥散，下侧反向叠加而浓缩，推动导线向下侧运动，满足左手定则。其力为
Ｆ＝ＢＩι
其中ι为导线垂直磁场的长度，Ｉ为电流，Ｂ为磁感应强度。
    在恒定磁场（自左往右）中，放一可绕轴旋转方形线圈（暂平放纸面上）并通以电流，线圈右侧电流向下，构成了线圈里侧电流磁场向右且与外磁场同向叠加，具有弥散趋势，而外侧电流磁场向  左，且与外磁场反向，具有浓缩趋势。线圈右侧有由里往外的作用力。同理线圈左侧构成由外往里作用力，左右两力形成了力偶矩，使线圈转动。电流磁场与外磁场作用，即为电能变换磁能引起的作用。是电动机工作原理。
    两根平行导线上，若通以同向电流，在各自导线周围形成磁场，在相邻一侧是反向涡量叠加，具有浓缩趋势，反之在外侧为涡量同向叠加，具有弥散趋势，外侧涡旋场质趋向邻侧并推动导线靠拢，即构成两导线相吸的现象。若两平行导线通以反向电流，各自在导线周围形成磁场，其相邻一侧涡量同向叠加，具有弥散趋势，反之外侧涡量反向叠加，具有浓缩趋势，从而产生邻侧推向外侧的趋势，即构成了相互离开的排斥现象。导线上停止通电，其周围磁场随之消失，相互作用也随之消失，表明电流的暂态性。在磁场中通以电流导体引起运动和在运动磁场中导体产生电流称为相对运动电磁能变换原理。
    若磁体运动与其磁场方向相同（外磁场相反），前沿增加往外微涡旋，在趋于平衡趋势中必阻止或反向往里趋势（等价于楞次定律），相当于外磁场螺旋线运动的场质叠加上反向速度，迫使场质的质密度改变，形成了磁场涡量变化率或质密度变化率之涡量
ｄＢ／ｄｔ＝ｄ（ｒｏｔＡ）／ｄｔ＝ｒｏｔ（ｄＡ／ｄｔ）
＝－ｒｏｔＧ
其中Ｇ称为电场强度，作为交换不平衡的量度。
    四、电磁波的产生
    如果导线中电流是交变的，那么在导线周围环形磁场也随之变换方向和数值，即由导线壳粒运动各自构成磁场涡旋群也随之变换方向和数值，形成了大量同频率同相位的周期性变换涡旋群（多少决定于电流强度），并以光速向外辐射，在整体上构成了电磁波。可见，电磁波实际上是同频率同相位的周期性变换涡旋群或量子群电磁波幅度决定于辐射量子群密度。由于频率愈低愈不具有粒子性而较呈现连续性，从而电磁波辐射较呈连续状态波动。它是周期性变换磁性或涡量，涡量中涡旋场质密度变化而同时具有电性，即电磁波涡量同时具有周期性电性和磁性变换。导线上交变电流频率愈高，其周围辐射电磁波愈呈粒子性，愈不易被吸收而在空间传播距离愈远。称为电磁波生成原理。
    导线绕成线圈并通以电流，在线圈中生成磁场和存贮了磁能，恒定电流生成恒定磁场和存贮恒定磁能，电流变化其磁场和磁能也随之变化，该线圈在线路中作为电感器。若线路中放一平行板，电流的壳粒停留负极板上并生成电场和存贮电能，但逐渐隔断电流，直到断路。若电流变化其电场和电能也随之变化，它在线路中称为电容。对于通以直流电线路来说，基本器件是电阻Ｒ，其电流Ｉ与电压Ｕ间满足欧姆定律如下关系
Ｕ＝ＲＩ
此时电感Ｌ相当于短路，电容Ｃ相当于断路。
    对于通以交流电线路来说，除电阻Ｒ外还有电感Ｌ和电容Ｃ构成了线路的总阻抗Ｚ，也满足欧姆定律，其中阻抗为
Ｚ＝Ｒ＋ｉ（ωＬ－１／ωＣ）
当ωＬ＝１／ωＣ时表示处于谐振状态。这是因为线路通电时平板电容建立起场质交换不平衡或生成质速变化率的电场和电能，通过线路上串联或并联的平板放电而转化为磁能，当电容上交换不平衡壳粒放完，即电能全转化为磁能。随后电流反向往电容充电，逐渐建立反向电场或电能，磁能又转化为电能。接着电能再转化为磁能，形成周期性电磁能变换线路，变换周期Ｔ或频率ν决定于ＬＣ。
    线路电阻损耗和电磁能辐射，交变电流或电磁能逐渐减少，最后消失为止。若外线路交流电频率跟其一致，线路阻抗最小，该频率称为谐振频率
ω＝１／√（ＬＣ）
ν＝１／２π√（ＬＣ）
可见对交流电线路而言，以基本器件电阻、电容、电感，再加上互感和其它整流、放大、振荡等器件组成各种功能的线路，都要接上电源才能有效地工作。一旦切断电源，整个线路便失去电性（如果器件中有永久磁铁仍能保持磁性，但不能保持电性）。这说明电是暂态可变的，它不能永久地存在线路及其器件中。电只是在接上电源时，由其它能量转化而成线路壳粒运动的电暂态过程和现象。
    各种材料壳粒与原子核联系紧密程度不同，物体分子结构和排列情况不是同等的，而使壳粒运动所出现的电暂态过程各式各样。例如线路上遇到不同金属或半导体材料接触时，在交界面上易失壳粒材料将失去壳粒（称为Ｐ型或空穴型材料），另一材料则得壳粒（称为Ｎ型或壳粒型材料）。当电源正极接Ｐ型材料，负极接Ｎ型材料，电源正极吸收壳粒，而Ｎ型端可供较多壳粒往正极移动，电流较大（或电阻较小）。当电源正极接Ｎ型材料，电源正极吸收壳粒而Ｐ型端可供壳粒稀少，电流较小（电阻较大），使其具有单向性导电性质。用此道理可解释温差电偶和致冷现象等。一句话，所有电现象都不必预先假定物体内已存在带电粒子（如电子之类）。即使微电子线路或高集成线路工作也不必预先假定内部已存在电粒子。

参考资料:
1,<物性论-自然学科间交叉理论基础>  陈叔瑄著  厦门大学出版社1994年出版
2,<物性理论及其工程技术应用>  陈叔瑄著  香港天马图书有限公司2002年出版
3,<思维工程-人及智能活动和思维模型>  陈叔瑄著  福建教育出版社1994年出版
4、《论基本粒子基础问题》陈叔瑄著 《科学（美国人）》中文版1998年7期