铅笔芯能导电的原理

铅笔芯能导电是因为它含有石墨这种碳的同素异形体。石墨晶体结构中，碳原子排列成层状，每层内碳原子间形成自由电子，这些电子可以在层内自由移动，形成电流。铅笔芯硬度不同，导电性也有差异，2B铅笔芯比HB铅笔芯含有更多石墨，导电性更好。石墨铅笔芯的电阻率约为8×10^-5欧姆·米，远低于木材等绝缘材料。

铅笔芯导电还与其物理结构密切相关。石墨层间虽然结合较弱，但层内碳原子间形成的大π键系统提供了电子离域通道。实验显示，将铅笔芯连接到电池和小灯泡上，小灯泡会发光，证明电流通过。石墨铅笔芯的导电性使其成为简单电路实验的理想材料，学生常用它来制作简易开关或电阻器。