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なぜ温度の上昇とともに金属の電気伝導率が低下するのですか?

あなたは、金属の電気伝導率が温度の上昇とともに低下すると考えるのは正しいことです。その理由は次のとおりです。

金属における電気伝導のメカニズム:

* 遊離電子: 金属には、最も外側のシェルの電子が原子にゆるく縛られ、金属格子全体で自由に移動できるユニークな構造があります。これらの「遊離電子」は、電気伝導率の原因です。

* ドリフト速度: 電圧が金属全体に印加されると、これらの遊離電子は特定の方向に加速され、電流が作成されます。

温度の影響:

* 熱振動の増加: 温度が上昇すると、金属原子はより活発に振動します。 この増加する振動は、自由電子の流れを破壊します。

* 衝突: 振動する原子は、遊離電子とより頻繁に衝突し、それらを散乱させ、特定の方向に動きを妨げます。

* ドリフト速度の減少: 正味の結果は、電子のドリフト速度の低下であり、同じ印加電圧の電流が低くなります。

* 抵抗: 抵抗は現在の流れに対する反対であるため、衝突の増加は抵抗性が高く導電率の低下につながります。

要約:

高温での原子の熱振動の増加により、自由電子が金属格子を自由に移動することがより困難になります。これにより、衝突が増え、ドリフト速度が低下し、最終的には電気伝導率の低下につながります。

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