1。 「電子の海」:
*金属では、最も外側の電子(価電子)が原子にゆるく結合されています。これらの電子は特定の原子に取り付けられておらず、金属の構造全体で自由に移動できます。これにより、簡単に流れる「電子の海」が作成されます。
2。導電率:
* 電気伝導率: 電位差が金属全体に適用されると、これらの遊離電子は電界によって簡単に押し込まれ、電流を構成する方向の流れに移動します。電子を自由に動かすこの能力は、金属を優れた電気導体にします。
* 熱伝導率: 熱は本質的に運動エネルギーの移動です。熱が金属に加えられると、自由電子はこのエネルギーを吸収し、より速く動きます。これらの急速に動く電子は、他の電子や原子と衝突し、材料全体にエネルギーを伝達し、効率的な熱伝達につながります。これは、金属が熱の良い導体である理由を説明しています。
3。導電率に影響する要因:
* 遊離電子の数: 原子ごとにより自由な電子を備えた金属は、一般に導体が優れています。
* 温度: 温度の上昇により、原子がより多くの振動を行い、電子の自由流を妨げ、電気と熱の両方の導電率の低下につながります。
* 不純物: 金属の不純物は、電子の流れを破壊し、導電率を低下させる可能性があります。
要約:
緩く結合した電子と「電子の海」モデルの組み合わせは、金属が例外的な導体である理由を説明しています。それらの構造により、電子が容易に移動することができ、電気と熱の両方を運ぶのに理想的です。