금속은 왜 전기가 통하는 걸까요? 나무 이런 것은 안통하는데.
금속의 특성이 전기를 통한다는 것입니다. 그럼 왜 금속은 전기가 통하게 되는 건가요?
과학적으로 설명부탁드립니다. 금속이 우리의 삶을 풍요롭게 해주네요.
안녕하세요. 권영수 과학전문가입니다.
모든 물질은 원자와 전자로 이루어져 있는데, 전자 중에서도 자유롭게 움직일 수 있는 전자 즉 자유전자로 일컫어 지는 전자들이 금속에는 많이 존재하고 있습니다. 이들 자유전자는 외부로부터 약간의 힘을 얻으면 쉽게 이동할 수 있으며, 전자의 이동 바로 우리가 이야기하는 전류입니다. 마치 물이 가득차 있는 수조에 힘을 가하면 그쪽으로 물이 이동하는 듯이 이동하는 물의 형태가 바로 전류이며, 이때 가해지는 힘을 전압이라고 부릅니다.
그러나 자유전자는 이동이 자유롭기 때문에 이를 통제해 줄 수 있는 물질이 바로 전기가 통하지 않는 부도체와 같은 절연체 물질들 입니다. 그래서 모든 전기 관련 물체들은 부도체 + 전도체 물질의 혼합으로 이루어져 있습니다.
- 금속 원자의 경우 가장 바깥에 있는 전자껍질의 전자와 원자핵이 약하게 결합되어 있습니다.
따라서 전자가 방출되기 쉽고, 이 전자가 방출되면 자유 전자가 됩니다.
그리고 금속의 표면에 자유전자가 있기 때문에 전기가 잘 통하게 됩니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
금속은 원자 구조상 자유 전자(Valence Electron)가 풍부하게 존재하기 때문에 전기가 잘 통합니다. 금속 원자의 전자는 외곽 궤도에서 핵과의 결합력이 약해 자유롭게 움직일 수 있으며 이 자유 전자들이 외부에서 전압이 걸리면 전류로 흐르게 됩니다. 이러한 특성 덕분에 금속은 전기뿐만 아니라 열도 잘 전도하며, 우리의 삶을 전기 배선 전자기기 등 다양한 분야에서 풍요롭게 만들어줍니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
우리의 물체에는 전부 원자가 있고 그 주위에 전자가 있습니다. 물체에 따라 전자가 자유롭게 움직이기 위해 필요한 에너지가 있습니다. 이 전자가 자유롭게 움직여야 전류가 흐르게 되기 때문에 이 에너지가 크다면 전류가 흐르기가 굉장히 어렵습니다. 금속은 이 에너지가 작아서 전류가 쉽게 흐를 수 있지만 부도체는 반대의 경우입니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
금속에는 자유전자라는 전자가 다량 분포합니다. 금속 표면에 자유롭게 이동할 수 있는 전자(-)가 분포하고 있기 때문에 외부에서 전압을 걸어주면 이 전자가 전압의 +극으로 이동을 하며 전류가 흐르는 것입니다. 반대로 나무와 같이 자유전자가 거의 분포하지 않는 물질은 비금속이며 부도체라고 분류합니다.
금속에서는 자유전자가 많이 있습니다.
즉 전하가 자유롭게 움질일수 있다는 것이고, 전하가 움직이면서 저항이 적게 발생된다는 것입니다.
나무나 고무등의 부도체는 전하의 흐름이 원활하지 않고 저항이 발생되어 전기가 흐르지 못합니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
금속은 원자핵이 일정간격을 두고 위치하고, 자유전자라는 돌아다니는 전자가 금속표면을 돌아다니고있습니다.
외부에서 전기가 가해진다는것은 전자무리가 다가오고, 자유전자를 밀어내는 효과가발생하므로, 잉여전자가 많은 금속이 비교적 전자전달이 빠릅니다.
반면 나무와같은 부도체들은 전자가 원자핵하나하나에 구속되어 이동하지 못합니다. 원자가 안정적일 수 록 전자의 이동이어렵고 전기전도성이 낮아집니다.
감사합니다.
안녕하세요.
나무에도 전기는 통합니다.
흔히 아는 부도체도 높은 전압을 가하면 다 전기가 통해요.
금속이 전기전도도가 높은 이유는 자유전자가 많기 때문입니다.
