도체와 부도체란 무엇인가요?

1. 전류가 잘 통하는 물질을 도체라고 하고, 전류가 잘 통하지 않는 물질을 부도체라고 합니다.

2. 전도체에는 캐리어라고 불리는 자유롭게 움직이는 하전 물질 입자가 많이 있습니다. 외부 전기장의 작용으로 캐리어는 방향성 방식으로 이동하여 확실한 전류를 형성합니다. 금속은 가장 일반적인 유형의 전도체입니다(전자 전도도 참조). 금속 원자의 가장 바깥층에 있는 원자가 전자는 쉽게 원자핵에서 떨어져 나와 자유 전자가 되어 규칙적인 격자를 형성하는 양이온(실제 원자)을 남깁니다. 금속의 자유 전자 농도는 매우 커서 입방 센티미터당 약 10이므로 금속 도체의 전도성은 일반적으로 다른 전도성 물질의 전도성보다 높습니다. 금속 도체의 저항률은 1~10Ω·m 정도이며 일반적으로 온도가 낮아지면 감소합니다. 극저온에서는 특정 금속과 합금의 저항이 사라지고 '초전도체'가 됩니다.

3. 전해질 수용액과 용융 전해질도 전도체이며(이온 전도도, 전해질 전도도 참조), 운반체는 양이온과 음이온입니다. 실험에 따르면 대부분의 순수한 액체도 해리될 수 있지만 해리 정도가 매우 작아서 전도체가 아닌 것으로 나타났습니다. 예를 들어 순수한 물의 저항률은 10MΩ·m에 이릅니다. 그러나 순수한 물에 전해질을 첨가하면 이온 농도가 크게 증가(약 10τ/cm3)하여 저항률이 크게 감소(약 10Ω·m)되어 도체가 됩니다. 전해질의 저항률은 금속의 저항률보다 훨씬 큽니다. 이는 전해질의 이온 농도가 금속의 자유 전자 농도보다 작을 뿐만 아니라 이온과 주변 매질 사이의 힘 때문이기도 합니다. 외부 전기장에서의 이동성이 훨씬 더 작아집니다. 전해질은 대전 과정에서 화학적 변화를 동반하므로 전기화학 산업(예: 전해 정제, 전기 도금 등)에서 흔히 사용되며, 동안에 화학적 변화를 일으키지 않습니다. 전도 공정 및 금속과 같이 물질 전달이 크지 않은 도체를 "유형 1 도체"라고 합니다.