금속 원자의 가장 바깥 전자는 체인 구조에 잠겨있는 폴리머와 달리 한 원자에서 다른 원자로 자유롭게 이동할 수 있습니다. 와이어에 전류를 적용하면 새로운 전자가 도입되어 기존의 자유 전자가 다른 쪽 끝에있는 과도한 전자가 캐소드 또는 양성 단자에 의해 운반되는 한, 이들을위한 공간을 만들 수 있습니다.
열은 금속 교반 원자를 통해 이동하여 이웃을 저어주고 와이어의 반대편 또는 끝으로 향합니다. 이것이 금속 전도가 이루어지는 방법입니다. 이제 더 깊이 뛰어 들어 금속 도체가 무엇인지 배우겠습니다.
금속 도체 란 무엇입니까?
금속은 핵이 진동하는 일부 유형의 화학적 결합 (정전기 인력으로 인해)을 가지고 있지만, 외부 껍질 (때로는 후속 내부 쉘의 일부)은 전자라면 의지에 따라 움직일 수 있습니다. 그러나이 전자는 가스 또는 액체 분자가 움직이는 것과 같은 방식으로 움직이며 이웃의 자유롭고 영향을받지 않습니다.
이 금속에서 전자의 행동을 통해 열과 전기를 쉽게 전환 할 수 있습니다. 대부분의 물질보다 훨씬 쉽습니다 (과학자들은 알루미늄, 니오피움, 디보 라이드 마그네슘과 같은 일부 초전도 제를 개발했지만)
전도는 금속 시트에 잠재적 인 전압을 적용한 결과로 충전 전류를 정의하는 방법에 따라 (화학자, 물리학 자 및 엔지니어는 전자를 남겨두기 위해 전자를 남겨 두는 것을 선호하는 방법에 따라 동일한 방향이나 반대 방향으로 전하가 발생합니다. 유리 전자의 움직임은 또한 열 전도를 설명합니다.
따라서 금속 전도는 금속에서 전자의 자유 랜덤 흐름으로, 열과 전류의 흐름을 허용하도록 지시 될 수 있습니다. 열은 항상 더 높은 온도 영역에서 아래쪽으로 흐르고 전류는 높은 전위 영역에서 아래쪽으로 흐릅니다.
금속 전도 메커니즘
금속 원자의 원자가 전자는 자유롭게 움직일 수 있습니다. 따라서, 금속에는 모든 방향으로 한 원자에서 다른 원자로 무작위로 이동하는 많은 수의 자유 전자가 포함되어 있습니다. 금속 도체에 전기장이 적용되지 않으면 유리 전자는 도체와 열 평형을 이루고 표면을 가로 질러 무작위로 움직입니다.
따라서 한 방향으로 전자의 평균 속도는 0입니다. 이 동작은 도체의 어느 부분을 통한 순 전하 이동을 구성하지 않기 때문에, 도체에는 전류가 없습니다.
배터리를 도체에 연결하여 전기장을 적용하면 각 전자는 정전기력에 의해 영향을받습니다. 전자는 전기장의 반대 방향으로 가속됩니다. 그런 다음 전자는 속도와 운동 에너지를 얻습니다. 그러나이 전자는 금속의 격자 부위에서 원자 (또는 이온)와 충돌합니다.
충돌에서 전자는 에너지를 원자에 방출하여 속도를 느리게합니다. 그러나, 전자는 전기로 인해 다시 가속되고 원자와 충돌합니다. 이러한 충돌은 전자의 평균 가속도를 0으로 줄이므로 전자는 전기장의 반대 방향 인 일정한 평균 속도를 얻습니다. 이 속도를 드리프트 속도라고하며 도체를 통해 전류를 전달하는 일을 담당합니다. 따라서 전기장의 작용하에 도체의 자유 전자에 의해 얻은 평균 속도를 드리프트 속도라고합니다.
열의 최고의 도체는 어떤 금속입니까?
열을 전도하는 금속의 능력은 열전도율로 측정됩니다. 이 속성은 금속 유형에 따라 다르며 높은 작동 온도가 일반적 인 응용 분야에서 고려해야합니다. 순수한 금속에서, 열전도율은 온도 증가와 거의 동일하게 유지됩니다. 그러나 합금에서는 온도에 따라 열전도율이 증가합니다. 열전도율이 가장 높은 금속은 구리와 알루미늄이며, 강철과 청동은 가장 낮습니다. 열전도율은 특정 응용 분야의 금속을 선택할 때 매우 중요한 속성입니다. 구리는 열의 우수한 도체이기 때문에 열교환 기, 라디에이터 및 냄비의 바닥에도 적합합니다. 강철은 열이 열악하기 때문에 항공기 엔진과 같은 고온 환경에 적합합니다.
결론
전자의 흐름에 의해 전기를 전도하는 금속을 금속 도체라고합니다. 온도가 증가함에 따라 물리적 변화에 관한 것이며 전도도가 감소합니다.
알루미늄 및 구리와 같은 금속에서 하전 입자의 움직임은 전자라고 불리며 다른 금속에는 이온 또는 기타 양전하가있을 수 있습니다.
예 : 구리,은, 알루미늄, 금 및 강철은 가장 일반적인 전도성 금속 중 일부입니다. 물론,은과 금은 행동에 효과적이지만 비싸다. 따라서 가장 일반적인 금속 도체는 구리입니다. 금속 도체에 영향을 미치는 요인은 물질의 특성 및 구조, 원자 당 원자가 전자, 물질 밀도입니다.
