1。 「電子の海」:
* 金属結合: 金属では、原子の最も外側の電子はゆるく縛られており、原子から簡単に分離できます。これらの剥離された電子は、金属の構造全体で自由に移動できる非局在電子の「海」を形成します。
* 遊離電子: 電子が個々の原子にしっかりと結合している他の材料とは異なり、これらの遊離電子は特定の原子に関連していません。彼らは電荷キャリアとして機能します。
2。伝導の説明:
* 電気伝導: 金属全体に電圧が加えられると、自由電子は正の端子に引き付けられ、負の端子によって反発されます。これにより、電子の流れが生じ、電流が生成されます。これらの電子が移動する容易さは、金属の導電率を決定します。
* 熱伝導: 熱が金属に加えられると、自由電子はエネルギーを吸収し、より速く移動し、他の電子や原子と衝突します。衝突によるエネルギーのこの移動は、金属全体に熱を広げます。
導電率に影響する要因:
* 金属の種類: 金属が異なると、自由電子の数が異なり、電子運動に対する抵抗性のさまざまなレベルがあります。たとえば、銀は最高の導体であり、銅、金、アルミニウムが続きます。
* 温度: 高温が原子の振動を増加させ、電子が自由に流れるのが難しくなります。これにより、耐性が高くなり、導電率が低くなります。
* 不純物: 金属内の不純物は、自由電子の流れを破壊し、抵抗性を高め、導電率を低下させる可能性があります。
要約: 金属中の非局在電子の「海」が存在すると、電気と熱の両方の流れが簡単になり、優れた導体ができます。これは、電気配線から調理器具まで、多くの用途で金属を不可欠にする基本的な特性です。