다이아몬드, 금, 납 및 콘크리트는 전기 전도 능력을 포함하여 매우 다른 전기적 특성을 가지고 있습니다. 이 물질 중 두 개는 전기 전도체이고 두 개는 절연체입니다. 금과 납은 금속이기 때문에 절연체가 좋지 않습니다. 다이아몬드와 콘크리트는 비금속이며 절연 특성이 좋지만 다이아몬드는 강한 저항력으로 인해 더 나은 절연체를 만듭니다.
도체 및 절연체
표준 전선은 절연 플라스틱 재킷으로 둘러싸인 금속 도체로 구성됩니다. 도체는 필요한 곳에 전류를 전달하고 절연체는 전기가 다른 전선이나 전도성 물질로 방황하는 것을 안전하게 방지합니다. 도체는 저항이 매우 낮은 전류를 전달합니다. 반면에 절연체는 전류에 강하게 저항하여 전기의 흐름을 효과적으로 차단합니다. 전도는 물질의 원자를 도는 전자에 따라 달라집니다. 좋은 전도체에서 전자는 자유롭게 움직여 전류가 흐르기 쉽습니다. 절연체에서는 전자가 더 제한되어 전류가 제대로 이동하지 않습니다.
저항력
절연체가 좋을수록 저항이 높아집니다. 과학자들은 저항률 (옴 단위의 저항에 이동해야하는 거리를 곱한 값)의 관점에서 절연 재료를 측정하고 옴 시간 미터와 같은 단위를 사용합니다. 예를 들어, 절연체 인 유리의 저항은 10 억 옴 미터가 넘는 반면, 도체 인 알루미늄은 260 억 분의 1 옴 미터를 측정합니다.
다이아몬드
알려진 가장 단단한 재료 중 하나 인 다이아몬드는 우수한 전기 절연체이기도합니다. 다이아몬드에서 탄소 원자 (비금속)는 3 차원 결정 형태로 단단히 고정되어 있습니다. 저항률은 약 100 억 옴 미터 또는 1 뒤에 16 개의 0이 있습니다.
콘크리트
콘크리트는 모래, 쇄석 및 자갈을 포함한 미네랄의 혼합물입니다. 포틀랜드 시멘트는 혼합물을 결합하여 단단한 고체를 형성합니다. 저항은 정확한 공식에 따라 다르며 50에서 1,000 ohm-meter까지 다양합니다. 콘크리트는 금속에 비해 전기가 잘 통하지 않지만 유리 및 기타 재료보다 전도체가 더 좋습니다. 저항률이 낮은 콘크리트의 혼합은 그것에 매립되거나 부착 된 철골 구조물의 부식에 기여합니다.
리드
납 화합물은 좋은 절연체가 될 수 있지만 순수 납은 전기를 전도하는 금속이므로 절연체가 좋지 않습니다. 납의 저항은 220 억분의 1 옴 미터입니다. 상대적으로 부드러운 금속이기 때문에 조이면 쉽게 변형되고 단단하게 연결되기 때문에 전기 접점에 사용됩니다. 예를 들어, 자동차 배터리 용 커넥터는 일반적으로 납으로 만들어집니다. 자동차의 스타터 모터는 잠시 동안 100A 이상의 전류를 소모하므로 배터리에 대한 강력한 연결이 필요합니다.
금
금은 절연체가 좋지 않고 전도체가 좋으며 저항률이 224 억 분의 1 옴 미터입니다. 납과 마찬가지로 금은 전자 접점을 만드는 데 널리 사용됩니다. 다른 많은 금속과 달리 화학적으로 매우 안정적이며 다른 유형의 전기 커넥터를 저하시키는 부식에 저항합니다.