導体（電気を通すもの）

電気がスーッと流れるものと、全然流れないもの。実はこれ、「物の性質」の違いなんです。このページでは、導体というのは「電気をよく通す物質」ってことを、身近な例や理由とあわせてわかりやすく解説していきます！「どんな素材が導体？」「なんで電気を通すの？」って疑問もバッチリ解決しますね。

 

 

導体は「電気が通りやすい素材」

アルミ導体架橋ポリエチレン絶縁電線
6600V架空線に使用されるアルミニウム導体の電線（被覆を剥がした状態）

出典：Photo by Togabi / CC BY-SA 4.0より

 

導体（どうたい）とは、ズバリ電気をスムーズに通す物質のこと。つまり、電気の流れをジャマしない、通り道になってくれる材料なんです。

 

代表的なものといえば、やっぱり金属。特に銅（どう）やアルミニウムは、家庭の電線などでも大活躍してます。

 

たとえば、

 

• 電線の中身：銅が使われてる
• アルミホイル：電気を通すから実験にも使える

 

って感じ。電気が流れるには「通り道」が必要で、導体はその役目をしっかり果たしてくれるんですね！

 

なんで導体は電気を通すの？

ここがちょっと不思議なポイント。でも理屈は意外とシンプル！

 

金属の中には自由に動ける電子（自由電子）がたくさんあるからなんです。

 

この自由電子たちは、外から電圧がかかると一斉にズラッと動き出します。これが電流の正体！つまり、電子が自由に動ける＝電気が流れるってことなんですね。

 

逆に、電子がガッチリ固定されちゃってる物質は、電気が流れにくい＝絶縁体（電気を通さないもの）になります。

 

導体（左）と絶縁体（右）の比較図

出典：Photo by Siyer300 / CC BY-SA 4.0より

 

上の図は、「導体（conductor）と絶縁体（insulator）の違い」を、電場（E）の働きという視点からわかりやすく示したものです。

 

導体（conductor）の特徴（左側）

• 外からプラスの電荷（＋）とマイナスの電荷（－）を近づけると…
• 導体の中の自由電子が移動して、外の電場を打ち消すように分布します。
• その結果、中の電場（Enet）は 0（ゼロ）になります。

 

すなわち導体の中では電場が働かない＝ 電気がよく流れる性質に繋がっています。

 

絶縁体（insulator）の特徴（右側）

• 外から同じように電荷を近づけても…
• 電子が自由に動けないため、電場を完全には打ち消せません。
• だから、中の電場（Enet）は 0 にならない。

 

すなわち絶縁体の中では電場が残る＝ 電気を通しにくい性質につながっています。

 

まとめると…

• 導体：中の電子が動いて、外の電場を打ち消せる → Enet = 0
• 絶縁体：電子が動けず、電場を打ち消せない → Enet ≠ 0

 

図は、「電気を通す・通さない」の違いが、電子の自由度と電場の中の様子に表れていることを、ものすごくシンプルに見せてくれてるんです！

 

導体と絶縁体の見分け方

日常生活で見かけるもので、「これって導体かな？」って迷うこともありますよね。そんなときのために、代表的な例をチェック！

 

導体の例

• 銅（電線）
• アルミニウム（アルミホイル）
• 鉄、金、銀（全部金属！）

 

絶縁体の例

• プラスチック（コードの外側）
• ゴム（電線のカバー）
• 木やガラス（普通は電気通さない）

 

身近なもので試してみたいときは、電池と豆電球を使って導通テストするのも楽しいですよ！