금속의 전기 전도성은 자유 전자와 어떤 관계가 있나요?

Question

금속의 경우 금속결합을 하고 있죠. 또한 금속 내부에는 자유롭게 이동할 수 있는 전자가 존재합니다. 이렇나 전자의 이동이 전류의 흐름과 어떤 관련이 있는지 의견 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

금속에서는 원자들이 금속결합을 하면서 일부 전자가 특정 원자에 묶이지 않고 자유 전자로 존재하게 됩니다 전압이 걸리면 이 자유 전자들이 금속 내부를 따라 한쪽 방향으로 이동하면서 전류가 흐르게 됩니다 그래서 자유 전자가 많고 이동이 쉬울수록 금속의 전기 전동성이 높아집니다

Answer 2

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

금속에 전기가 흐르는 이유가 금속내에 자유전자가 존재하기 때문입니다.

다른 물질보다 전기를 잘 전달하는 이유는 금속내부의 독특한 구조 때문입니다.

금속원자들은 가장 바깥의 전자를 공유하는 형태로 결합이 이어져 있습니다. 이 전자들이 결합후에도 바깥쪽에 자유롭게 존재하다보니 전기를 흘렸을 때 이동을 하면서 양극과 음금이라는 전류를 만들어 냅니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)

Answer 3

안녕하세요.

금속은 금속결합을 하고 있는데, 그 구조 때문에 원자에 묶이지 않는 자유전자들이 내부에 많이 존재하고 있습니다.

여기에다가 전압을 가하면, 이 자유 전자들이 한 방향으로 이동하죠. 이걸 보고 우리들은 전류가 흐른다고 하고, 전류의 흐름이 형성이 되게 되는 거에요.

즉, 전기 전도성은 결국 얼마나 많은 전자가 자유롭게 이동할 수 있는가에 의해서 크게 좌우된다고 볼 수 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 박재화 박사입니다.

금속결합에서는 일부 전자가 특정 원자에 묶이지 않고 자유전처럼 퍼져 있습니다. 이걸 전자 구름이라고 표현하기도 합니다.

전기장이 걸리면 그 전자들이 한 방향으로 조금씩 드리프트 하면서 전류가 되는 것이죠. 그렇기 때문에 자유전자가 많고 잘 움직일수록 전도성은 높아집니다. 실제 속도는 빠르기다기 보다는 무작위 운동에 드리프트가 아주 조금 얹혀있는 형태입니다.

전자가 가속되는 게 아니고 격자 진동과 불순물에 부딪히면서 산란되며 저항과 열이 발생되는 것이고, 온도가 올라가면 산란이 더 늘어나서 저항이 더 커지는 현상이 발생되게 됩니다.