導体と絶縁体の大きな違いは、導体は熱や電気をよく通すが、絶縁体は熱や電気を通さない...ということです。
主な相違点
導体と絶縁体の大きな違いは、導体は熱や電気をよく通すが、絶縁体は熱や電気を通さないことである。
導体 vs. 絶縁体
電気や熱をよく通すのが「導体」、熱や電気をよく通さないのが「絶縁体」と言われています。熱や電気を最もよく通す導体は、電子と同じように自由なキャリアを多く持っています。一方、絶縁体は、電子が原子の中でしっかりと結合しているため、自由な電子キャリアを多く含まずに電気を通さないことを得意としています。導体とは、通常、ある原子から別の原子へと電子を流すことができる物質であり、一方、絶縁体とは、ある原子から別の原子へと電子を容易に流さない物質である。
導体中の原子は電子を強く保持することができず、逆に絶縁体中の原子は互いに強く保持しあって電気エネルギーをうまく伝えることができない。良導体とされる材料は、通常、高い導電率で構成されており、一方、良絶縁体とされる材料は、通常、低い導電率で構成されている。導体の表面には電場が存在するが、導体の内部ではゼロのままである。一方、絶縁体には電場が存在しない。導体では通常、磁場にエネルギーが蓄えられるが、絶縁体の磁場はエネルギーを蓄えない。
導体の電位はどの地点でも一定であり、一方、絶縁体の電位はどの地点でもゼロのままである。導体原子間の共有結合は弱く、一方、絶縁体原子間の共有結合は強い。導電体の導電率は高く、逆に絶縁体の導電率は低い。
絶縁体は移動に対する抵抗が非常に小さいため、非常に低い抵抗値を示します。導体には正の抵抗温度係数が存在し、逆に絶縁体には負の抵抗温度係数が存在する。導体の抵抗率は電気の存在によって高くなったり低くなったりするが、絶縁体の抵抗率は常に高い。
導体の伝導帯は電子で満たされており、一方、絶縁体の伝導帯は空のままである。導体の価電子結合は空のままであり、絶縁体の価電子結合は電子で満たされている。現在、導体には禁制のギャップがなく、一方、絶縁体には大きく禁制のギャップがある。
導体の例としては、アルミニウム、鉄、銀、銅などがあり、絶縁体の例としては、紙、ゴム、木材などがある。導体は、**電線や導体などに広く使われています。一方、絶縁体は、ケーブルの絶縁体や電気機器の支持体などに使われています。
比較表
| 導体 | 絶縁体 |
| 電流や熱を通す物質を「導体」といいます。 | 電流や熱を通さない物質を「絶縁体」という。 |
| 考慮される |
| 電気や熱の伝導性が良い | 熱電変換不良導体 |
| 電子のフリーキャリア |
| 電子などのフリーキャリアをより多く持っている | 電子をあまり含まないフリーキャリア |
| 電子の流れ |
| 原子から原子へ電子を容易に流すことができる | 原子から原子への電子の流れを許さない |
| エレクトロニクスのキャッチボール |
| 原子は電子を強く制御することができない | 原子は互いに強く結合しており、電気エネルギーをうまく伝えられない。 |
| 電気伝導度 |
| 高導電性で構成されている | 低電導率で構成されている |
| 電場 |
| 導体表面には存在するが、導体内部ではゼロのままである | 絶縁体には存在しない |
| ポテンシャル |
| すべての点が同じ電位を持つ | ポテンシャルをゼロにしたまま |
| 磁場 |
| 磁場は通常、エネルギーを蓄積する | 磁場はエネルギーを蓄えない |
| 共有結合 |
| 原子間の共有結合は弱い | 原子間の共有結合が強い |
| 導電性 |
| 非常に高い導電性 | 電気伝導率が低い |
| 抵抗感 |
| 非常に低い抵抗値を含んでいる | 高い耐性を持つ |
| 温度係数 |
| 抵抗係数の正温度を与える | 抵抗係数が存在する場合の負の温度 |
| 抵抗率 |
| 抵抗率の高さから低さへの変化 | 高抵抗値 |
| ガイドベルト |
| リボンの中は電子で満たされている | ガイドベルトはまだ空です |
| 価格帯 |
| 価電子結合はまだ空 | 電子で満たされた価電子結合 |
| せいげんじざいち |
| 現在、禁止されているギャップはありません。 | 今、大きな禁断の領域がある |
| 例 |
| アルミニウム、鉄、銀、銅など | 紙、ゴム、木材など |
| アプリケーション |
| 電線や導体などに広く使用されている。 | ケーブルの絶縁用、電気機器の支持用など。 |
コンダクター（導体）は何ですか？
導体とは、多くの自由電子からなる物質で、熱や電気の伝導を可能にするものと定義されています。つまり、導体とは、ある原子から別の原子へと電子が自由に動くことができる物質である。帯電した導体に電子を送ると、その電子は導体内にすでにある自由電子にぶつかり、やがて導体内の別の自由電子にぶつかるまで引き金が引かれる。
この後、一連の反応が始まり、材料に電荷が発生する。導体は、その原子構造上、自由電子が自由に流れるため、電流を通しやすい。導体には、アルミニウム、鉄、銀、銅を用意。
インシュレーターは何ですか？
絶縁体とは、自由電子を持たず、電気を通すこともない物質である。つまり、絶縁体とは、電子を抱え込んで、原子から原子への動きを制限し、電荷を通さない物質のことである。絶縁体の電気伝導率は非常に低く、電流はほとんど無視できるほどです。そのため、絶縁体は主に感電から身を守るために使用される。
電線に絶縁体が塗られているのは、電線にかかる電圧がかなり高く、良導体とは言えないような物質にも電荷が流れることがあるからだ。インシュレーターは、人体も電気をよく通すとされているため、人体を感電から守るためにゴムでコーティングされている。絶縁体の例としては、紙、ゴム、木などがある。
主な相違点
- 通常、電子が原子から原子へ飛び移れる物質を導体といい、逆に電子が原子から原子へ飛び移れない物質を絶縁体という。
- 電気や熱をよく通すのが良導体で、熱や電気をよく通さないのが絶縁体とされています。
- 導体は自由電子で構成されており、絶縁体は自由電子で構成されていない。
- 導体では、原子は電子を強く握っておらず、逆に絶縁体では、原子は電子を強く握ってできている。
- 導体の表面には電場が存在するが、導体の内部ではゼロである。一方、絶縁体には電場が存在しない。
- 導体では磁界を利用してエネルギーを蓄積し、逆に絶縁体では磁界が存在せず、エネルギーを蓄積することはない。
- 導体では、すべての点の電位が一定である。一方、絶縁体では、すべての点の電位がゼロのままである。
- 導体の熱伝導率が高く、逆に絶縁体の熱伝導率は低い。
- 導体の共有結合は弱く、原子間に存在する。一方、絶縁体の原子間は、常に強い共有結合である。
- 導体は非常に小さな抵抗で構成されており、一方、絶縁体は非常に大きな抵抗を持っています。
- 導体では抵抗係数に正の温度が存在し、逆に絶縁体では抵抗係数に負の温度が存在する。
- 導体の抵抗率は高くなったり低くなったりするが、絶縁体の抵抗率は常に高い。
- 導体の伝導帯は通常、電子で満たされている。一方、絶縁体の伝導帯は空のままである。
- 導体では価電子結合は空のままだが、絶縁体では通常、価電子結合は電子で満たされている。
結論
以上の考察から、導体は電気と熱の伝導性が良く、絶縁体は熱電の伝導性が悪いと言えます。
