Bir maddenin atom yapısında bulunan valans elektron sayısı ve bundan dolayı oluşan serbest elektron sayısına göre maddeler iletken, yalıtkan ve yarı iletkenler olmak üzere üç kategoriye ayrılır.
İletkenler;
Atom yapılarında 1, 2 veya 3 valans elektron bulunduran maddelere iletken denir. İletken maddeler çok sayıda serbest elektrona sahip olduklarından elektrik akımının kolayca geçmesine izin verirler.
Her iletken, elektrik akımını farklı düzeyde iletir. Çünkü elektrik akımını iletme kabiliyeti, birim hacmindeki serbest elektron sayısına bağlıdır. Serbest elektron sayısı fazla olan metaller çok iyi iletkendir. Metaller arasında elektrik akımını en iyi gümüş iletir.
Gümüşten sonra sırasıyla bakır, altın ve alüminyum gelmektedir.
Gümüş en iyi iletken olmasına rağmen elektrik ve elektronik devrelerde iletken olarak çoğunlukla bakır kullanılır. Bunun nedeni bakır, gümüşten daha ucuz olmasıdır. Enerji iletiminde bakıra göre iyi iletken olmayan alüminyumun tercih edilmesinin nedeni de bakıra göre çok ucuz ve hafif olmasıdır.
Asit,baz ve tuzların suda eriyikleri iletkendir. Bu maddeler su içerisinde iyonize olurlar ve bunlara elektrolit denir. Elektrolitler ikinci sınıf iletkenlerdir. Elektrolitler akü,pil vs. imalatında kullanır. Saf olmayan su,kötü bir iletkendir.
İletken gazlara örnek olarak argon,neon ve kripton gazlar verilebilir.
Yalıtkan:
Atom yapılarında 5 veya daha fazla valans elektron bulunduran maddelere yalıtkan denir. İdeal yalıtkan bir maddede serbest elektron bulunmadığından dolayı elektrik akımını iletemezler. Fakat pratikte her yalıtkan maddenin yok denecek kadar az sayıda serbest elektrona sahiptirler. Örneğin, iyi bir iletken olan bakırın 1 cm3’ünde 8,5 000 000 000 000 000 000 000 serbest elektron varken, yalıtkan madde olan kauçuğun 5 cm3’ünde sadece 1 tane serbest elektronu vardır. Valans yörüngelerinde 8 elektron bulunduran kararlı atoma sahip maddeler de yalıtkandırlar. Ancak özel işlemler sonucunda zorla iletken hale getirilebilinir(Neon gazı).
Elektrik akımının iletiminde iletkenler, akımın canlılara zarar vermemesi içinde yalıtkan kullanılır. Ayrıca enerji iletiminde ve dağıtımında iletkenlerin birbirine veya toprağa temaslarını önlemede de yalıtkan kullanılır. Bu maddelerde aranan en önemli özelliklerinden biri sıcaklığa dayana bilmeleridir.
Cam,porselen,plastik, kağıt,ipek ve pamuk gibi maddeler katı yalıtkanlardır.
Saf su,alkol,benzin, trafo yağı gibi sıvılarda yalıtkan özelliğe sahiptirler.
Gaz yalıtkanlara örnek olarak kuru hava, azot, SF6, karbondioksit ve hidrojen gibi gazlar sayabiliriz.
Yarıiletkenler:
Atom yapılarında 4 valans elektron bulunduran maddelere yarı iletken denir. Yarıiletken maddelerde bulunan serbest elektron sayısı iletkenlere göre az, yalıtkanlara göre çok sayıdadır. Bu nedenle yarıiletkenler, ne bakır gibi iyi bir iletken ve nede plastik gibi iyi bir yalıtkan özelliğine sahip değillerdir. Yarıiletken madde olarak en çok silisyum(Si) ve germanyum (Ge) kullanılmaktadır.
Diyot, transistör, tristör, triyak ve entegre gibi elektronik devre elemanların ana maddesini yarıiletkenler oluşturmaktadır.
Негізгі бет İletken ve Yalıtkan Maddeler(Elektrik) /İhsan Hoca ile Kısaca Elektrik
Пікірлер: 1