Hvorfor er plastens fattige ledere end metaller?

1. Elektronmobilitet:

* Metaller: Metaller har et "hav" af frie elektroner. Disse elektroner er løst bundet til deres atomer og kan let bevæge sig gennem materialet. Når der påføres en spænding, strømmer disse frie elektroner, hvilket skaber en elektrisk strøm.

* plast: Plastik består typisk af lange kæder af molekyler, der holdes sammen af ​​stærke kovalente bindinger. Disse bindinger holder tæt elektroner til atomerne, hvilket gør dem meget vanskelige at bevæge sig. Der er meget få gratis elektroner til rådighed til at bære en elektrisk strøm.

2. Båndstruktur:

* Metaller: Metaller har overlappende energibånd, hvilket gør det muligt for elektroner let at flytte til højere energiniveau og bidrage til ledning.

* plast: Plast har et stort energigap mellem deres valensbånd (hvor elektroner normalt findes) og ledningsbånd (hvor elektroner kan bevæge sig frit). Dette hul kræver en betydelig mængde energi for at begejstre elektroner i ledningsbåndet, hvilket gør dem til dårlige ledere.

3. Isolerende egenskaber:

* Metaller: På grund af deres høje ledningsevne betragtes metaller generelt som gode ledere og bruges ofte i elektriske ledninger og komponenter.

* plast: Deres mangel på frie elektroner og store båndgap gør dem til fremragende isolatorer. Denne egenskab er grunden til, at plast er vidt brugt til elektrisk isolering, dækker ledninger og skaber beskyttelseshylster til elektroniske enheder.

Kortfattet:

Forskellen i elektrisk ledningsevne mellem metaller og plast koger ned til tilgængeligheden af ​​frie elektroner. Metaller har en stor forsyning af disse elektroner, hvilket muliggør let strømstrøm. Plast, med deres tæt bundne elektroner og store energihuller, begrænser bevægelsen af ​​elektroner, hvilket gør dem til dårlige ledere og effektive isolatorer.