どのような物質が電気を通すのか

ご存知のとおり、電荷キャリアの規則正しい動きは電流と呼ばれます。電子は、金属、半導体、ガス中でこのような電荷キャリアとして機能します。イオン - 電解質およびガス中のイオン。そして半導体では、正孔は電荷のキャリアとしても機能します。つまり、電子の電荷と大きさは等しいが、正の電荷を持つ原子内の満たされていない原子価結合です。

物質がどのような作用をするのかを問う 電気、そもそも電流の原因、つまり特定の物質中の荷電粒子の存在について推測する必要があります。バイアス電流は伝導電流ではないため、この質問には直接関係しないので、ここでは考慮しません。

そうですね、現代のあらゆる電気工学において、金属は電流の主要な導体です。金属は、価電子、つまり原子の外側のエネルギー準位の電子とこれらの原子の核との弱い結合によって特徴付けられます。

そして、まさにこれらの結合が弱いため、何らかの理由（渦電場または印加電圧）で導体に電位差が発生すると、これらの電子が一方向または別の方向に雪崩を起こして移動し始め、伝導電子が導体内部を移動します。 「電子ガス」の動きとしての結晶格子。

金属導体の代表的なものは、銅、アルミニウム、タングステンです。

リストのさらに下に — 半導体… 半導体は、電流を伝導する能力において、銅線などの導体とプレキシガラスなどの誘電体の中間的な位置を占めます。ここでは、1 つの電子が一度に 2 つの原子に結合しています。原子は互いに共有結合しています。したがって、個々の電子が動き始めて電流を生成するには、まずエネルギーを受け取って、その電子が離れる能力を認識する必要があります。あなたという原子

たとえば、半導体が加熱されると、電子の一部が原子から離れ始めます。 電流が存在する条件 — 自由キャリア — 電子と正孔 — が結晶格子に現れます（電子が去った場所には、最初に正電荷を持った空の空間が残ります。つまり正孔が残り、その後、別の原子からの電子がその空間を占めます）。純粋な半導体の代表的なものは、ゲルマニウム、シリコン、ホウ素です。ここでは関係性については考えていません。

電解質は、その中に自由な電荷キャリアが存在するため、電流を流すこともできます。しかし、電解質は第二の種類の導体です。電解質中の自由電荷キャリアはイオンです (正イオンはカチオン、負イオンはアニオンと呼ばれます)。

ここでは、溶液または溶融物中の酸、塩基、塩基の電解解離（分子が部分に分解され、別々のイオンになる）のプロセスにより、カチオンとアニオンが形成されます。解離と同時に、イオンは分子と再結合します。これを電解質の動的平衡と呼びます。電解質の例は、40% 硫酸水溶液です。

最後に、プラズマ (イオン化したガス) は物質の凝集の 4 番目の状態です。プラズマでは、電荷は電子によって運ばれるほか、ガスが加熱されたり X 線や紫外線にさらされたときに形成される陽イオンや陰イオンによって運ばれます。 、または他の放射線（または加熱と放射線の作用下）。プラズマは準中性です。つまり、その内部の少量では、総電荷はどこでもゼロに等しくなります。しかし、ガス粒子の移動性により、プラズマは依然として電気を通すことができます。

原則として、プラズマは外部電場によって電荷が分離されるため、外部電場を遮蔽しますが、電荷キャリアの熱運動が存在するため、小規模ではプラズマの準中性が破られます。そしてプラズマは実際に電流を流す能力を獲得します。宇宙のすべての星間空間はプラズマで満たされており、星自体もプラズマでできています。