8. 電気材料
8・1 概要
電気材料を大きく分類すれば次のようになる。
(1) 導電材料
(2) 半導体材料
(3) 絶縁材料
(4) 磁気材料
(5) その他
本書ではこれらについて概念的に説明する。
8・2 導電材料
電気を流す性質を有する物質を導電性がある物質といっているが、気体、液体、固体などの導電現象があるものについて簡単に説明しよう。
8・2・1 気体
気体は通常空気中等のように導電性はないが、これに大きなエネルギーが外部から加われば、気中放電という形で導電現象が現れる。X線や放射線等があり、また、大きなエネルギーのものでは雷がある。これらは火花放電(スパーク放電ともいう。)であって、また、スイッチを切ったときや電車のパンタグラフと架線との間の放電などはアーク放電である。このようにして空気中でも導電性ができるのである。ついでながらコロナ放電、グロー放電について説明しよう。コロナ放電に二つの電極間の電界の強さがしだいに大きくなって、コロナ放電、グロー放電、アーク放電にうつってゆくが、そのうち電極の一部に局部的に強い電界が生ずれば、その部分だけが強電界となり不平等電界を形づくり、その結果その部分にコロナ放電が発生する。次にグロー放電現象はナトリウムランプ、水銀ランプ、ネオン管などの点灯時によく見る現象であって、要するに気体の圧力が小さいときで、電流も小さく、気体の温度も低いときにグロー放電となるが、これがさらに増大し、電流も増し、温度も1000度以上数千度まで上昇すれば、熱電子が活発に動きアーク放電となる。これを利用したものが放電灯である。
