전기가 물이나 구리 같은 물질에서 잘 흐르는 이유가 궁금합니다.

Question

전기는 공중 뿐만 아니라 물이나 고철, 구리, 금 등에서 전기가 잘 통하는데요. 전기는 어떤 특성의 물질에서 흐를 수 있는지 가장 잘 통하는 물질은 무엇인지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.전기가 물과 구리 같은 물질에서 잘 흐르는 이유는 이 물질들이 전기를 잘 전도하기 때문입니다. 전도란 전기적으로 중성인 물질이 전자를 받거나 내보내는 과정입니다.

물의 경우, 물 분자는 이온화되어 양성자와 음성자로 분리됩니다. 또한 물 분자는 분자 내부에서 전기적으로 균형을 이루고 있습니다. 하지만 전기장이 적용되면 물 분자는 이온들과 결합하여 전기를 전달할 수 있습니다. 이로 인해 물은 전기를 잘 전도하는 물질 중 하나가 됩니다.

구리의 경우, 구리 원자의 외부 전자가 원자 간 전자 공유에 참여하여 전자 구름을 형성합니다. 이 구름은 전자가 자유롭게 이동할 수 있는 구리의 전자 해발이 됩니다. 전기장이 적용되면 자유 전자들은 전기장 방향으로 이동하여 전기를 전달할 수 있습니다. 이로 인해 구리는 전기를 잘 전도하는 금속 중 하나가 됩니다.

즉, 물과 구리는 전기를 전달하는 자유 이온 또는 전자를 포함하고 있기 때문에 전기를 잘 전도하는 물질로 분류됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

전기가 잘 흐르는 물질을 도체 라고 합니다

이 도체는 전자가 자유롭게 움직일 수 있는데 전자가 움직이면서 전기가 흘러 전기가 잘 통하데 되는 것 입니다

Answer 3

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

전기가 잘 통하는 물질의 특성은 전기전도도입니다. 전기전도도란 물질 내에서 전기가 얼마나 잘 전달되는지를 나타내는 물리량으로, 전기전도도가 높은 물질일수록 전기가 잘 통합니다.

그래서 금속류 중에서 전기전도도가 높은 순서대로는 은 > 구리 > 금 > 알루미늄 순이며, 이 중에서 은은 최고의 전기전도도를 가지므로 전기가 가장 잘 통하는 물질입니다. 따라서 은은 전기를 잘 통하는 물질로 많이 사용됩니다.

그 외에도, 물은 순수한 경우에는 전기전도도가 낮지만 이온이 존재할 경우에는 전기전도도가 높아집니다. 따라서 염화나트륨과 같은 염분이 녹아있는 소금물은 전기를 잘 전달하는 용액으로 사용됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 최정훈 과학전문가입니다.

물이나 금속에서 전기가 잘흐르는것은 해당 물질들이 도체의 성질을 가지고 있기 때문입니다. 물질 내의 양전자와 음전자 간의 밴드갭이 존재하는데 그 밴드갭의 크기가 작을수록 전기가 밴드갭을 뚫고 갈수있습니다. 이런 도체의 성질은 이를 바탕으로 구성되어있다고 생각하시면됩니다. 전선의 경우 구리가 많이 사용되고있는데, 이는 가성비적으로 전도성이 좋아서 그런것이며 물론 금이 전도성이 더 좋습니다.

Answer 5

물이 전류를 잘 통하는 것은 물에 녹아있는 불순물 때문이다. 불순물이 들어 있는 물에 전기를 흘리면 이 불순물들이 전해질 (電解質) 역할을 하여 전기를 흐르도록 도와준다.

Answer 6

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

전기가 물이나 구리와 같은 물질에서 잘 흐르는 이유는 그들이 전기를 잘 전달하기 때문입니다. 이를 전기적으로 전도성이 높다고 합니다. 전도성은 물질 내부에서 전자가 이동할 수 있는 능력을 나타내며, 전자가 이동하기 위해서는 자유 전자라는 것이 필요합니다. 이 자유 전자는 원자나 분자의 바깥쪽 전자껍질에서만 발견됩니다. 물의 경우, 물 분자가 작은 양의 이온(H+와 OH-)을 생성하고 전기를 전달합니다. 구리의 경우, 전자가 분자 내부를 돌아다니며 전기를 전달합니다. 이러한 이유로 물과 구리는 전기적으로 전도성이 높습니다.

Answer 7

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

전기가 물이나 구리와 같은 물질에서 잘 흐르는 이유는 해당 물질 내의 자유 전자의 존재 때문입니다.

전기가 물질 내에서 흐르는 것은 전자의 이동에 의해 일어납니다. 전자는 원자 내부에 있는 전자궤도에 묶여 있을 수도 있지만, 자유 전자라 불리는 일부 전자는 원자에서 떨어져 나와 물질 내에서 자유롭게 움직일 수 있습니다. 이러한 자유 전자들은 전기를 전달하는 데 중요한 역할을 합니다.

물과 구리 모두 이러한 자유 전자를 가지고 있습니다. 물 분자는 양성자와 음성자로 이루어져 있으며, 전자 쌍은 분자 전체에서 공유됩니다. 이러한 공유 전자는 물 분자 내부에서 이동할 수 있으며, 이동하는 과정에서 전기가 전달됩니다. 구리는 전자를 쉽게 잃어버리는 물질로, 구리 내부의 원자에서 일부 전자가 떨어져 나와 자유 전자가 되어 물질 내에서 자유롭게 이동할 수 있습니다.