導体と絶縁体の主な違い

1. 導体は電流や熱を通すのに対し、絶縁体は電流や熱を通しません。
2. 電界は導体の表面だけに存在し、導体の中ではゼロのままですが、絶縁体は存在しない。
3. 導体は磁界中に置かれてもエネルギーを蓄えないのに対し、絶縁体は磁界中でエネルギーを蓄えます。
4. 導体の熱伝導率は高く、絶縁体の熱伝導率は低い。
   • 共有結合は、電子の共有を伴う原子間の化学結合です。
5. 導体では、電位差が発生すると電子は原子から原子へと自由に移動しますが、絶縁体では原子レベルの力により電子は固定されています。
6. 導体の導電率は高く、絶縁体の導電率は低い。
   • 導電率は、熱または電荷が材料中を流れる速度である。 絶縁体の抵抗は非常に高いです。
   • 導体は自由電子を多数持っているのに対し、絶縁体は自由電子を多数持っていません。
   • 導体の電位はすべての点で同じままですが、絶縁体では電位はゼロです。
   • 絶縁体の抵抗が非常に高いのに対し、導体の抵抗は高いものと低いもので変化しています。
     • 抵抗率は材料の抵抗力です。
   • 導体は抵抗の正の熱係数を持っていますが、絶縁体は抵抗の負の熱係数を持っています。 温度によって抵抗が増加する場合、それは抵抗の正の熱係数と呼ばれます。 負の熱係数では、温度の上昇とともに抵抗が減少します。
7. 導体の伝導帯は電子で満たされているのに対し、絶縁体の伝導帯は空っぽです。
8. 導体の価電子帯は空であるのに対して、絶縁体の価電子帯は電子でいっぱいです。
9. 導体には禁制ギャップがありませんが、絶縁体には非常に大きな禁制ギャップがあります。 このギャップが物質の伝導性を決定する。 ギャップが小さいと、電子は価電子帯から伝導帯に移動しやすいので、その材料は導体とみなされます。 銅、銀、アルミニウム、水銀などが導体の例です。 導体は電線やケーブルを作るのに使われ、絶縁体は電流を流す導体を分離したり、電気機器を支持したりするのに使われます。 しかし、銀は非常に高価であるため、電線やケーブルの製造には使用されていません。