Metallerde Elektriksel İletkenlik

Metallerde elektriksel iletkenlik, elektrik yüklü parçacıkların hareketinin bir sonucudur.

Metal elementlerin atomları, hareket etmekte serbest olan bir atomun dış kabuğundaki valans elektronları - elektronlarının varlığı ile karakterize edilir. Metallerin bir elektrik akımı yapmasına izin veren bu 'serbest elektronlar'.

Valans elektronları hareket etmekte serbest oldukları için, bir metalin fiziksel yapısını oluşturan kafes içinden geçebilirler.

Bir elektrik alanın altında, serbest elektronlar metalin içinden geçerek bilardo topları gibi birbirlerine doğru hareket ederler, hareket ettikçe elektrik yükünü geçirirler.

Az direnç olduğunda enerjinin aktarımı en güçlüdür. Bir bilardo masasında, bir top başka bir topa çarptığı zaman, enerjisinin çoğunu bir sonraki topun üzerine geçirdiğinde oluşur. Tek bir top birden fazla başka topa çarptığında, bunların her biri enerjinin sadece bir kısmını taşıyacaktır.

Aynı şekilde, elektriğin en etkili iletkenleri, hareket etmekte serbest olan ve diğer elektronlarda güçlü bir itici reaksiyona neden olan tek bir değerlik elektronuna sahip olan metallerdir. Bu, gümüş , altın ve bakır gibi en iletken metallerde, her birinin az dirençle hareket eden ve güçlü bir itici reaksiyona neden olan tek bir değerlik elektronuna sahip olduğu durumdur.

Yarı iletken metaller (veya metaloidler ) daha fazla sayıda değerlik elektronuna sahiptir (genellikle dört veya daha fazla), bu nedenle elektrik üretebilmelerine rağmen, görevde verimsizdirler.

Ancak, diğer elementlerle ısıtıldığında veya katkılı, silikon ve germanyum gibi yarı iletkenler, elektriğin oldukça verimli iletkenleri haline gelebilir.

Metallerde iletim, akımın metale uygulanan elektrik alanı ile doğru orantılı olduğunu bildiren Ohm Yasasını takip etmelidir. Ohm Yasasını uygularken anahtar değişken bir metalin direncidir.

Özdirenç, bir metalin elektrik akımının akışına ne kadar güçlü bir şekilde karşı çıktığını değerlendirerek, elektriksel iletkenliğin tam tersidir. Bu genellikle bir metre küp malzemenin zıt yüzleri boyunca ölçülür ve bir ohm metre (Ω⋅m) olarak tanımlanır. Özdirenç genellikle Yunan harf rho (ρ) ile temsil edilir.

Diğer taraftan, elektrik iletkenliği yaygın olarak metre başına düşen siemler (S⋅m ⁻¹ ) ile ölçülür ve Yunan harf sigma (σ) ile temsil edilir. Bir siemens, bir ohm'un karşılıklılığına eşittir.

Metallerde İletkenlik ve Direnç

* Not: Yarı iletkenlerin (metaloitler) direncliliği, malzemedeki yabancı maddelerin varlığına büyük ölçüde bağlıdır.

Grafik Kaynak Verileri

Eddy Akım Teknolojileri A.Ş.
URL: http://eddy-current.com/conductivity-of-metals-sorted-by-resistivity/
Wikipedia: Elektriksel İletkenlik
URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_conductivity