絶縁体では、原子価電子は核にしっかりと結合し、自由に動いていません。これは、価数帯と伝導帯の間に大きなエネルギーギャップがあることを意味します。電子が価数帯域から伝導帯に移動するためには、大量のエネルギーを吸収する必要があります。これにより、電気が絶縁体を流れることが困難になります。
導体
導体では、原子価電子は核にゆるく結合され、自由に移動します。これは、価数帯と伝導帯の間に小さなエネルギーギャップがあることを意味します。少量のエネルギーでさえ、電子が原子価帯域から伝導帯に移動する可能性があります。これにより、電気が導体を簡単に流れます。
原子のbohr-rutherfordモデル
原子のbohr-rutherfordモデルは、電子がシェルと呼ばれる固定円形経路で核を周回することを示しています。最も外側のシェルの電子は、原子価電子と呼ばれます。価電子の数は、元素が絶縁体か導体であるかを決定します。
ナトリウムや塩素などの多数の原子価電子を備えた元素は、電気の良好な導体です。これは、価電子が核にゆるく結合し、原子価帯域から伝導帯に簡単に移動できるためです。
ダイヤモンドやゴムなどの少数の原子価電子を備えた要素は、電気の導体が不十分です。これは、原子価電子が核にしっかりと結合し、原子価帯域から伝導帯に簡単に移動できないためです。
