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電子が絶縁体を通って移動するのが難しいのはなぜですか?

電子は、絶縁体の原子の配置と結合の方法のために、絶縁体を移動するのに苦労しています。その理由は次のとおりです。

1。しっかりと結合した電子:

* 価電子: 絶縁体では、原子の外殻(価数)電子は核にしっかりと結合しています。これらの電子は、動き回る自由が非常に限られています。

* エネルギーギャップ: 原子価帯(電子がある)と伝導帯(電子が自由に動くことができる)の間には大きなエネルギーギャップがあります。このエネルギーのギャップは、電子が伝導帯に簡単にジャンプするには大きすぎます。

2。無料の充電キャリアの不足:

* 遊離電子なし: 導体とは異なり、絶縁体は電流を運ぶために利用できる多くの遊離電子を持っていません。

* 限定イオン化: 強力な電界を適用したとしても、絶縁体の原子をイオン化して自由電荷キャリアを作成することは非常に困難です。

3。強い原子間結合:

* 共有結合: 多くの絶縁体は、原子間に強い共有結合を持っているため、電子の動きをさらに制限しています。 これらの結合は、電子をしっかりと所定の位置に保持します。

* イオン結合: 一部の絶縁体にはイオン結合があり、電子は反対に帯電したイオンに強く引き付けられているため、移動が困難になります。

アナロジー: みんながお互いをしっかりと握っている混雑した部屋を想像してみてください。誰もが自由に動くのは難しいです。これは、絶縁体内の電子がきつく縛られ、簡単に動くことができない方法に似ています。

対照的に、導体にはがあります

* 弱く結合した電子: 最も外側の電子はゆるく縛られており、自由に動くことができます。

* 小さなエネルギーギャップ: エネルギーのギャップは小さなもので、電子が伝導帯に簡単に飛び込むことができます。

* 多くの無料充電キャリア: 電流を運ぶためにたくさんの遊離電子が利用可能です。

概要: 絶縁体は、電子がしっかりと結合しており、自由電荷キャリアが不足しているため、電気の流れに抵抗し、強い原子間結合を持っています。

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