2025年春節，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局。

那麼，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，主要由於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，嚴格來說純淨的水幾乎是不導電的。純淨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。但由於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，由於海水含大量鹽，海水結冰后，海冰通常具有導電性。不過，由於冰的晶體結構對離子的自由移動造成了很大阻礙，所以和液態非純淨的水相比，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，進而引發導線斷裂、杆塔倒塌、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，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，由於冰殼導電性較差且表面坑坑窪窪，受電弓從接觸網上汲取電流時會遇到較大阻礙，導致電流通路不穩定，從而引發電弧現象。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。

分享讓更多人看到