Elektrik Enerjisi Bakımından Maddelerin Sınıflandırılması

Elektrik enerjisi iletiminde maddeler,en küçük parçası olan atomlarının son yörüngelerindeki elektron sayısına göre 3 sınıfa ayrılır.Atomların son yörüngelerinde en fazla 8 elektron bulunur.Atomlarının son yörüngesinde 4 elektrondan az olan maddelere elektrik enerjisi ilettiklerinden İletken, 4 elektron olan maddelere elektrik enerjisi üzerine uygulanan gerilime göre bazen iletip,bazen iletmediklerinden Yarı İletken ve 4 elektrondan çok olan maddelere elektrik enerjisi iletemediklerinden Yalıtkan olarak isimlendirilir.

 

22

İletken,

Elektrik akımını ileten malzemelere iletken denir .  Bir maddenin iletkenliği atom yapısındaki son yörüngesinde bulunan serbest elektron sayısına bağlıdır. Metaller (bakır , demir, altın ,platin vs) son yörüngelerinde 1,2 veya 3 elektron bulundurmaları dolayısıyla iletken maddeler olarak anılırlar.Bu tip malzemelere küçük bir elektriksel enerji uygulandığında serbest elektron adı verilen en dış yörüngedeki elektronlar atomdan ayrılır böylece elektron hareketi oluşur , bu durum akımın iletilmesini dolayısıyla maddenin iletken olması anlamına gelir.

 

2

 

İletkenlerde kendi aralarında iletkenlik değerleri ile sıralanırlar. Aşağıda bazı metallerin iletkenlik değerleri verilmiştir.

Bir maddenin iletkenliği (1/direnç) aşağıdaki değişkenlere bağlıdır.

Sıcaklığına           : Sıcaklık arttıkça direnci artar. İletkenliği azalır

Uzunluğuna      : Uzunluk arttıkça direnci artar. İletkenliği azalır.

Kesitine              : Kesiti arttıkça direnci azalır. İletkenliği  artar

Özdirencine      : Özdirenci arttıkça direnci artar. İletkenliği azalır

Bazı maddelerin özdirenç tablosu

 

1

Örnek olarak;10 cm uzunluğu,kesit alanı 2.00 x 10-4 m2 olan silindir şeklindeki alüminyumun ve özdirenci 3 x1010 Ωm olan camın dirençlerini (dolayısıyla iletkenliğini) hesaplayarak karşılaştırma yapalım.

3

Yalıtkan

Elektrik akımını iletmeyen malzemelere yalıtkan denir. Bu maddelerde son yörüngelerinde 4’ten fazla elektron olduğundan elektron hareketi çok zor olacağından elektrik akımını iletmezler.  Cam,tahta,lastik , kauçuk gibi malzemeler günlük yaşamımızda sürekli kullandığımız yalıtkan maddelerdir. Yukarıda listede görüldüğü gibi yalıtkanların özdirençleri çok yüksektir. Dolayısıyla serbest elektronları olmadığı için akımın geçmesine çok büyük zorluk gösterirler. Örneğin , cam 1010 ohmmetre özdirence sahiptir.

Yarı İletken

Elektrik akımını uygulanan enerjiye göre bazen ileten,bazen iletmeyen malzemelere yarıiletken  denir. Bu maddelerde son yörüngelerinde 4 elektron olduğundan elektron hareketi uygulanacak enerjiye bağlıdır.Germenyum,silisyum gibi malzemeler özellikle elektronik devrelerde kullanılan yarıiletken maddelerdir.

 

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz