絶縁体とは?
ぜつえんたい
絶縁体とは、電気をほとんど通さない物質のことで、導体と対になる概念です。
絶縁体とは、電流がほとんど流れない物質の総称です。金属のように自由電子が豊富な導体とは対照的に、絶縁体では電子が原子に強く束縛されており、外部から電圧をかけても電流はほとんど生じません。
絶縁体が電気を通しにくい理由は、その電子構造にあります。物質内の電子エネルギーは「バンド」と呼ばれる帯状の領域に分布しており、絶縁体では電子が占める価電子帯と、電子が自由に移動できる伝導帯の間に大きなギャップ(禁制帯)が存在します。このギャップが大きいため、通常の温度や電圧では電子が伝導帯へ移ることができません。
身近な絶縁体の例としては次のものが挙げられます。
- ゴム・プラスチック(電線の被覆材)
- ガラス・セラミクス(高電圧機器の碍子)
- 木材・乾燥した紙
- 空気・純水
絶縁体は電気回路において漏電や感電を防ぐ安全部品として不可欠です。また、半導体デバイスでは絶縁体の薄膜がトランジスタのゲート絶縁膜として使われ、現代の電子機器の小型化・高性能化を支えています。
使い方・例文
コンセントに差し込む電源ケーブルの周囲を覆うビニール被覆は絶縁体の代表例で、内部の銅線に触れても感電しないよう保護しています。
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