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금속마다 전기가 잘 통하는 정도가 다른 이유는 뭔가요?
금속마다 전기가 잘 통하는 정도가 다른 이유는 무엇인지 궁금합니다. 구리나 은은 전도성이 좋다고 하는데 철이나 스테인리스와는 어떤 차이가 있는지 쉽게 설명 부탁드립니다.
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
금속마다 전기가 통하는 정도가 다르 이유는 금속 내부에서 전류가 흐르게 하는 자유 전자의 수와 전자의 이동을 방해하는 원자 배열의 규칙성이 다르기 때문입니다 은이나 구리는 전자를 쉽게 내놓는 원자 구조를 가져 자유 전자가 매우 풍부하고 원자들이 규칙적으로 예쁘게 배열되어 있어 전자가 거침없이 달릴 수 있는 반면 철은 자유 전자 수가 상대적으로 적고 전자의 흐름을 방해하는 성질이 강합니다 특히 철에 크롬이나 니켈 등을 섞은 합금인 스테인리스는 서로 다른 원자들이 복잡하게 뒤엉켜 전자의 통로를 막기 때문에 전자가 이동할 때 충돌이 자주 발생하여 전기가 가장 잘 통하지 않게 됩니다
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채택된 답변안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
금속마다 전기가 통하는 정도가 다른 것은 내부에서 전기를 배달하는 자유전자들이 얼마나 자유롭게 움직일 수 있냐의 차이입니다. 은이나 구리는 원자 구조상 전자가 방해를 거의 받지 않고 고속도로처럼 다를 수 있습니다. 그래서 전도성이 아주 훌륭하죠. 반면에 철이나 스테인리스는 원자 배열이 복잡하고 전자들이 자꾸 부딪히는 바람에 저항이 생기죠. 그래서 전기가 잘 못 통하는 겁니다. 특히 스테인리스는 철의 크롬이나 니켈을 섞어 만든 합금이라서 전자가 지나가는 길이 울퉁불퉁 합니다. 그래서 구리보다 전기가 훨씬 안통한다고 보시면 됩니다. 결국 금속 내부에 전자 고속도로가 얼마나 잘 뚫려 있냐의 차이입니다
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
금속이 전기를 잘 통하는 이유는 금속 안에 자유롭게 움직일 수 있는 전자가 있기 때문입니다.
금속마다 원자 배열이나 전자 구조, 불순물 정도가 다르기 때문에 전자가 지나갈 때 받는 방해도도 달라집니다. 전기를 잘 통하게 하는 것 대표적으로 은이나 구리 같은 금속들은 비교적 부드럽게 이동할 수 있기 때문에 전기저항도 낳고 전도성 또한 좋습니다.
반면에 철은 전자 이동을 방해하는 성질을 가지고 더 강하고, 자성이나 원자 구조 영향도 있기 때문에 구리보다 전기는 덜 잘 통하게 됩니다. 스테인리스 또한 철에 크롬이나 니켈 같은 것이 들어가 있기 때문에 원자 배열이 더 복잡해 전자가 더 많이 부딪힙니다.
목적에 맞게 사용해야 하는 것입니다.
안녕하세요.
금속마다 전기가 잘 통하는 정도가 다른 이유는 자유전자의 수와 전자가 이동하면서 받는 정도가 서로 다르기 때문이에요.
구리와 은은 자유전자가 매우 잘 움직이고 원자 구조도 전자의 흐름을 방해하는 요소가 적기 때문에 전기저항이 낮아 전도성이 뛰어나죠. 그에 반해서 철은 자기적 성질과 결정 구조의 영향으로 인해서 전자의 이동이 상대적으로 어렵고, 스테인리스도 합금 원소들이 전자의 흐름을 더 많이 방해하기 때문에 전도성이 크게 낮아지게 되죠.
그래서 전선에는 전기가 잘 통하는 구리를 주로 사용하고, 스테인리스는 전도성은 낮지만 녹이 잘 슬지 않고 강도가 높기 때문에 구조재나 주방용품 등에 많이 활용되는 것이에요.
감사합니다.
안녕하세요. 박형진 전문가입니다.
금속마다 전기가 잘 통하는 정도가 다른 이유는 금속마다 저항이 다르기 때문입니다.
기본적으로 전하가 잘 이동하기 위해 저항이 낮아야 하는데 이 저항이 금속의 자유전자 밀도가 달라 전도성에 차이가
발생합니다.
구리나 은은 기본적으로 상당한 자유전자가 포진해 있어 쉽게 전도를 해주며 철은 저항이 너무 많아 전류를 흐리게 하면 열로 손실되는 에너지가 상당히 많습니다.
스테인리스는 여러 금속이 혼합되어 있기 때문에 저항이 상당히 큽니다.
참고 부탁드려요~