ダイヤモンド、金、鉛、コンクリートは、電気を通す能力など、電気的特性が大きく異なります。 これらの物質のうち2つは導電体で、2つは絶縁体です。 金属である金と鉛は、絶縁体を貧弱にします。 ダイヤモンドとコンクリートは非金属であり、優れた絶縁特性を備えていますが、ダイヤモンドは抵抗率が高いため、より優れた絶縁体になります。
導体と絶縁体
標準の電線は、絶縁プラスチックジャケットで囲まれた金属導体で構成されています。 導体は必要な場所に電流を流し、絶縁体は電気が他のワイヤや導電性材料に流れ込むのを安全に防ぎます。 導体は非常に低い抵抗で電流を流します。 一方、絶縁体は電流に強く抵抗し、電気の流れを効果的に遮断します。 伝導は、物質内の原子を周回する電子に依存します。 良い導体では、電子は自由に動き回り、電流が流れやすくなります。 絶縁体では、電子がより制限されているため、電流の移動が不十分です。
抵抗率
絶縁体が優れているほど、抵抗は高くなります。 科学者は、抵抗率(オーム単位の抵抗に移動する必要のある距離を掛けたもの)の観点から絶縁材料を測定し、オーム×メートルなどの単位を使用します。 たとえば、絶縁体であるガラスの抵抗率は10億オームメートルを超えていますが、導体であるアルミニウムの抵抗率は260億オームメートルです。
ダイヤモンド
知られている最も硬い材料の1つであるダイヤモンドは、優れた電気絶縁体でもあります。 ダイヤモンドでは、炭素の原子(非金属)が3次元の結晶形成でしっかりと保持されています。 その抵抗率は約100兆オームメートル、つまり1の後に16個のゼロが続きます。
コンクリート
コンクリートは、砂、砕石、砂利などの鉱物の混合物です。 ポルトランドセメントは、混合物を結合して堅い固体を形成します。 抵抗率は正確な配合に依存し、50から1,000オームメートルまで変化します。 コンクリートは金属に比べて電気を通しませんが、ガラスや他の材料よりも優れた導体です。 低抵抗率のコンクリートの混合物は、それに埋め込まれた、または取り付けられた鉄骨構造の腐食に寄与します。
鉛
鉛化合物は優れた絶縁体になる可能性がありますが、純粋な鉛は電気を通す金属であるため、絶縁体としては不十分です。 鉛の抵抗率は220億分の1オームメーターです。 比較的柔らかい金属であるため、締め付けると変形しやすく、しっかりと接続されるため、電気接点での使用が見られます。 たとえば、自動車のバッテリーのコネクタは通常、鉛でできています。 車のスターターモーターには、100アンペアを超える電流が短時間流れるため、バッテリーへの堅牢な接続が必要です。
ゴールド
金は絶縁体が貧弱で導体が優れており、抵抗率は224億分の1オームメートルです。 鉛と同様に、金は電子接点の作成に広く使用されています。 他の多くの金属とは異なり、化学的に非常に安定しており、他のタイプの電気コネクタを劣化させる腐食に耐性があります。