İletkenlik Nedir?
İletkenlik, fizikte ortam veya cisimlerin elektrik veya ısı enerjisini geçirebilme yeteneğine verilen isimdir.
Isıl İletkenlik
Isı iletim, konveksiyon ve ışıma olarak üç farklı şekilde iletilir. İletim sırasında ısı, moleküler hareket ve mekanik enerji değişimi ile yayılır. Isının kütle hareketleri ile iletimi konveksiyon ve dalga hareketi ile iletimi ışınım yoludur.
Elektriksel İletkenlik
Elektrik ileten maddelerin atomik düzeninde elektronlar çekirdeklerine gevşek bağlanmıştır. Bu maddelere elektrik alan uygulandığında atomlar arasında serbest elektron akımı gerçekleşir. İletkenliği belirleyen en önemli etken valans elektron değeridir. Valans yörüngesindeki son elektron 4’den büyük ise yalıtkan, 4’den az ise iletken madde olur. Altın, gümüş, bakır, alüminyum gibi iletken malzemelerde elektronlar atomlarından ayrılıp hareket edebilirler.
Elektriksel İletkenliği Etkileyen Faktörler
Sıcaklık
Sıcaklık arttıkça atomlar uyarılır ve iletkenlik azalır. Genel olarak sıcaklıkla iletkenlik doğrusal olarak değişir.
Büyüklük ve Şekil
Elektrik direnci uzunluk ile doğru orantılı, kesit alanı ile ters orantılıdır. Yük, kısa ve büyük kesitli kablolarda daha hızlı akar.
Saflık
Safsızlık arttıkça elektrik iletkenliği azalır.
Kristal Yapı
Elmas ve grafit karbon allotroplarıdır. Elmas yalıtkan özellik gösterirken grafit elektriği iletir.
Fazlar
Faz arayüzleri iletkenliği yavaşlatır. Dolayısıyla bir malzemenin üretilme şekli iletkenliğini etkiler.
Gümüş, elektriksel iletkenlik açısından en iyi iletken elementtir. Bunun sebebi elektronlarının diğer elementlerden daha serbest hareket edebiliyor oluşudur. Bu serbestlik gümüşün kristal yapısından ve elektron konfigürasyonundan kaynaklanır. Fakat gümüşün kolay oksitlenmesi ve kararması iletkenliğini kaybettirir. Ayrıca pahalı bir elementtir. Bu nedenlerden dolayı gümüş bakıra kıyasla daha az tercih edilir. Altın oksitlenmez, korozyona karşı oldukça dirençli bir elementtir fakat nadir rastlanan element olduğundan o da oldukça pahalıdır. Altın genellikle HDMI kabloları gibi elektronik bağlantılar için bir kaplama olarak kullanılır. Bakır bol miktarda bulunur ve fiyatına göre oldukça iyi iletkenliğe ve oksidasyon direncine sahiptir. Bu da bakırı genel kullanım için en uygun hale getirir. Alüminyum, düşük yoğunluğa ve yüksek korozyon direncine sahip olduğu için havacılık ve haberleşme endüstrileri için önemli bir metaldir.
Mühendislik kategorisindeki diğer makaleleri de okumanızı tavsiye ederiz!
en iyi iletken altındır