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なぜプラスチックは金属よりも導体が劣っているのですか?

プラスチックは、原子構造と結合の根本的な違いがあるため、金属よりも電気の導体が貧弱です。これが故障です:

1。電子移動度:

* 金属: 金属には自由電子の「海」があります。これらの電子は原子にゆるく結合されており、材料全体で簡単に移動できます。電圧が印加されると、これらの自由電子が流れ、電流が生成されます。

* プラスチック: プラスチックは通常、強力な共有結合によって結び付けられた分子の長い鎖で構成されています。これらの結合は、電子を原子にしっかりと保持しているため、移動が非常に困難になります。電流を運ぶために利用できる遊離電子はほとんどありません。

2。バンド構造:

* 金属: 金属にはエネルギーバンドが重複しているため、電子がより高いエネルギーレベルに簡単に移動し、伝導に貢献できます。

* プラスチック: プラスチックは、価数帯(電子が通常見られる場所)と伝導帯(電子が自由に移動できる)の間に大きなエネルギーギャップを持っています。このギャップには、電子を伝導帯に励起するためにかなりの量のエネルギーが必要であり、導体が貧弱になります。

3。絶縁特性:

* 金属: 導電率が高いため、金属は一般に良好な導体と見なされ、電気配線や成分でよく使用されます。

* プラスチック: 自由電子の不足と大きなバンドギャップは、それらを優れた絶縁体にします。この特性は、プラスチックが電気断熱材で広く使用されており、電線を覆い、電子機器の保護ケーシングを作成する理由です。

要約:

金属とプラスチック間の電気伝導率の違いは、遊離電子の利用可能性に沸騰します。金属にはこれらの電子が大量に供給されているため、電流が容易になります。プラスチックは、密着している電子と大きなエネルギーギャップを備えたもので、電子の動きを制限し、導体が貧弱になり、効果的な絶縁体を作ります。

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