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なぜ一部の金属は他の金属よりも優れているのですか?

金属の導電率は、電流を運ぶ自由電子の利用可能性に依存します。一部の金属が他の金属よりも優れた導体である理由の内訳は次のとおりです。

1。遊離電子の数:

* ゆるく結合した価電子電子を備えた金属: 銅、銀、金などの金属には、最も外側のシェル(価数貝)に多数の遊離電子があります。これらの電子は原子から簡単に取り外され、金属の構造全体で自由に移動できます。

* しっかりと結合した価電子電子を備えた金属: タングステン、鉄、ニッケルのような金属は、その原子電子が原子により密接に結合するため、遊離電子が少なくなります。これにより、導電性が制限されます。

2。電子移動度:

* 結晶構造: 銅のように、非常に規則的な秩序化された結晶構造を持つ金属により、抵抗性が少ないと電子が自由に動くことができます。

* 不純物と欠陥: 金属の構造に不純物、欠陥、または粒界の存在が存在すると、電子が散乱し、抵抗が増加します。

3。温度:

* 温度の上昇、抵抗の増加: 温度が上昇すると、原子はより多くの振動を行い、電子散乱の可能性を高め、導電率を低下させます。

例:

* 銀は最高の指揮者です: 多数の遊離電子と高度に秩序化された結晶構造があります。

* 銅は次の2番目です: 銀よりも手頃な価格で広く使用されています。

* タングステンには抵抗が高くなっています: 電球で使用されています。なぜなら、溶けずに高温に耐えることができるためです。

要約:

多数の遊離電子を備えた金属、高度に秩序化された結晶構造、および最小限の不純物が最高の導体です。金属内で自由に移動する電子の能力は、その導電率を決定します。温度も役割を果たし、温度が高くなると耐性が増加します。

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