1。電子構造と導電率:
* 導体: 導体では、電子は原子にゆるく結合されます。それらは原子から原子に簡単に移動でき、電流の流れを可能にします。金属は、外側の電子が自由に動き回るため、優れた導体です。
* 絶縁体: 絶縁体では、電子は原子にしっかりと結合しています。 それらを取り除き、電流の流れを作成するには、かなりの量のエネルギーが必要です。これにより、電流に絶縁体が耐性になります。
2。エネルギーギャップ:
* Valence Band: このバンドには、通常、化学結合に関与する電子が含まれています。
* 伝導帯: このバンドには、自由に移動して電気を伝達できる電子が含まれています。
* エネルギーギャップ: 価数帯と伝導帯のエネルギーの違い。
* 導体: エネルギーのギャップが小さくなっています。電子は伝導帯に簡単にジャンプできます。
* 絶縁体: 大きなエネルギーギャップがあります。電子バンドから伝導帯に電子を励起するには、多くのエネルギーが必要であり、導体が貧弱になります。
3。絶縁体の例:
* ゴム: そのしっかりと結合した電子は、電流の流れを防ぎます。
* ガラス: その構造は電子移動度を防ぎます。
* プラスチック: 密着した電子を備えた多種多様な材料。
* 木: その複雑な構造としっかりと結合した電子の存在は、断熱に寄与します。
* 空気: 原子は遠く離れているため、電子の動きが困難になります。
* セラミック: その構造と結合は通常、大きなエネルギーのギャップをもたらします。
4。絶縁体が重要な理由:
* 安全性: 絶縁体は、電気ショックから私たちを保護するために不可欠です。電線、電化製品、その他の機器で使用されます。
* 電子機器: 回路基板、トランジスタ、およびその他のコンポーネントで使用されて、電流フローを誘導します。
* 熱絶縁: 一部の絶縁体は、熱伝達を防ぎ、物事を暖かくしたり寒くしたりします。
要約: 絶縁体は、電子電子とその原子価と伝導帯の間の大きなエネルギー隙間により、電流の流れに抵抗する材料です。この特性により、安全性、エレクトロニクス、および熱断熱材に不可欠です。