1. 원자 구조 :
* 원자가 전자 : 절연체는 전자 (원자가 전자)의 전체 또는 거의 외부 껍질을 가지고 있습니다. 이 전자는 핵에 밀접하게 끌리며 제거하기가 어렵습니다.
* 에너지 갭 : 원자가 밴드 (전자가 존재하는 곳)와 전도 대역 (전자가 자유롭게 움직일 수있는 곳) 사이에는 큰 에너지 간격이 있습니다. 이는 원자가 밴드에서 전도 대역으로 전자를 자극하기 위해 상당한 양의 에너지가 필요하다는 것을 의미합니다.
2. 본딩 :
* 강한 채권 : 절연체는 일반적으로 강한 공유 결합을 갖습니다. 이러한 결합은 원자 사이의 전자 공유를 포함하여 결합을 더욱 강화시키고 전자가 자유롭게 움직이는 것을 방지합니다.
* 이온 결합 : 일부 절연체는 이온 결합을 가지며, 여기서 전자는 한 원자에서 다른 원자로 전달되어 하전 된 이온을 만듭니다. 전자는 공유되지 않지만 반대로 하전 된 이온 사이의 정전기 인력은 전자 이동을 제한합니다.
3. 예 :
* 고무 : 탄소 원자 사이의 공유 결합은 전자 흐름을 방지하는 강력하고 유연한 구조를 생성합니다.
* 유리 : 이산화 실리콘의 공유 결합은 전자 이동을 제한하는 강성 구조를 만듭니다.
* 플라스틱 : 많은 플라스틱은 강한 공유 결합에 의해 함께 유지되는 길고 체인 같은 분자를 가지고있어 좋은 절연체를 만듭니다.
* 목재 : 주로 셀룰로오스로 구성되며, 이는 강한 공유 결합을 갖는 복잡한 탄수화물입니다.
* 공기 : 공기와 같은 가스는 원자가 멀리 떨어져 있기 때문에 전자가 자유롭게 움직이기가 어렵 기 때문에 전도체가 열악합니다.
요약하면, 절연체는 전자가 원자에 단단히 결합되어 있기 때문에 전기의 흐름에 저항하므로 해방하려면 상당한 양의 에너지가 필요합니다. 이 특성은 특정 원자 구조, 본딩 특성 및 원자가와 전도 대역 사이의 큰 에너지 간격의 결과입니다.
