最も導電性の高い要素は何ですか?

導電率は、エネルギーを伝達する材料の能力です。エネルギーにはさまざまな形態があるため、電気伝導性、熱伝導性、音響伝導性など、さまざまな種類の伝導性があります。銀は、導電率の点で最も導電性の高い元素です。ダイヤモンドの形をした炭素は最高の熱伝導体です (銀は最高の金属です)。銀の次に良い導体は銅で、金が続きます。一般に、金属は最高の熱伝導体および電気伝導体です。

銀が最高の指揮者である理由

銀が最高の電気伝導体である理由は、電子が他の元素よりも自由に移動できるためです。これは、銀の結晶構造と電子配置に関係しています。銀は最良の導電体ですが、変色しやすく導電性を失いやすく、銅よりも高価です。金は耐食性が重要な場合に使用されます。

元素の電気伝導率

これは、最も導電性の高い10個の要素の導電率の表です。これらの元素はすべて金属です。炭素鋼、ステンレス鋼、真鍮、青銅、ガリンスタン、マンガニンなど、多くの合金も導電性があります。いくつかの例外を除いて、非金属は電気絶縁体です。

要素の熱伝導率

これは、要素の熱伝導率の表です。一般に、金属は非金属よりも熱をよく伝導するため、ほとんどの表には金属のみがリストされています。ダイヤモンド (非金属) は例外です。

非金属は行動しますか?

最良の伝導体は金属ですが、一部の非金属は熱と電気を伝導します。ダイヤモンド (結晶性炭素) は、電気絶縁体ですが、優れた熱伝導体です。ただし、非晶質炭素とグラファイトは電気を伝導します。半金属は公正な導体です。ゲルマニウムとシリコンはグラファイトほど電気を通しませんが、海水よりは電気を通しやすいです.

導電率に影響する要因

いくつかの要因が導電率に影響します:

• 気温 :電気伝導率の表には温度が含まれます。これは、温度が上昇すると原子が熱的に励起され、伝導率が低下する (抵抗率が増加する) ためです。全体として、温度と導電率の関係は線形ですが、低温では関係が崩れます。
• サイズと形 ：電気抵抗は長さに比例し、断面積に反比例します。電荷は、より短いワイヤとより大きな断面積を持つワイヤを通ってより高速に流れます。
• 純粋さ ：導体に不純物を添加すると、電気伝導度が低下します。一方、半導体をドーピングすると、その導電率が増加する可能性があります。変色した銀は、きれいな銀ほど優れた導体ではありません。リンをドープしたシリコンは N 型半導体になり、ホウ素をドープしたシリコンは P 型半導体になります。
• 結晶構造 :元素の結晶構造は、その導電率に影響を与えます。ダイヤモンドとグラファイトはどちらも炭素の結晶形です。ダイヤモンドは電気絶縁体ですが、グラファイトは電気を伝導します。
• フェーズ :純粋なサンプルであっても、異なる相が存在する場合があります。相界面は通常、伝導性を低下させます。そのため、材料の製造方法が導電率に影響します。
• 電磁場 :外部電磁場は、導電体内に磁気抵抗を生成する可能性があります。また、導体に電流が流れると磁場が発生します。磁場は電場に対して垂直です。
• 頻度 :周波数は、交流電流の振動サイクル数です。特定の周波数を超えると、電流は導体を通過するのではなく、導体の周りを流れます。これを表皮効果といいます。直流では発振がなく周波数がないため、表皮効果は発生しません。

参考文献

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