ATÖLYE ÇALIŞMASI II

İletken bir telin herhangi bir kesitinden birim zamanda geçen yük miktarına elektrik akımı denir.

Bir iletkende birim yüzeyden geçen elektrik akımına yani birim alan başına düşen elektrik akımına “akım yoğunluğu” denir.

Bir iletkenin elektrik akımına karşı gösterdiği zorluğa “direnç” denir

Bir iletkenin elektriksel iletkenliğinin tersine elektriksel özdirenç (ρ, ro diye okunur) adı verilir.

Bir iletkende birim yüzeyden geçen elektrik akımına yani birim alan başına düşen elektrik akımına “akım yoğunluğu” denir.

Akım yoğunluğu akım yönün­ de (dolayısı ile elektrik alan yönünde) olan bir vektördür ve J ile gösterilir.

Direnç R harfi ile temsil edilir.

Elektriksel iletkenliğin birimidir?

Bir maddenin üzerinden geçen elektrik akımına gösterdiği kolaylığa “elektriksel iletkenlik” denir. Elektrik akımını ileten maddelere “iletken” ve iletmeyen maddelere ise “yalıtkan” adı verilir. Bir maddenin direnci ne kadar küçük ise, o maddeden elektrik akımı o kadar kolay geçer ve madde o kadar iyi bir iletkendir. Katı maddelerin elektriksel iletkenlikleri incelendiğinde altın, gümüş, bakır, alüminyum gibi metallerin elektrik akımını iyi ilettikleri; plastik, elmas gibi yalıtkanların ise elektriği hemen hemen hiç iletmedikleri dikkat çeker. İletkenlerin elektriksel iletkenliği 5×107 (ohm·m)-1 civarındadır ve yalıtkanların ise 1×10-12 (ohm·m)1’den küçüktür.

Katı maddelerin elektriksel iletkenlikleri incelendiğinde altın, gümüş, bakır, alüminyum gibi metallerin elektrik akımını iyi ilettikleri; plastik, elmas gibi yalıtkanların ise elektriği hemen hemen hiç iletmedikleri dikkat çeker.  Elektriksel iletkenlikleri iletkenler ve yalıtkanlar arasında olan katı maddelere ise yarıiletken adı verilir. Silisyum ve germanyum en iyi bilinen örnekleridir ve yarıiletkenler elektroniğin gelişimine hız kazandırmış malzemelerdir

Metallerde serbest elektronlar elektrik akımını oluşturan negatif yüklü parçacıklardır. Bir elektronun yükü e=-1,6×10^-19 C’dur.

Bir iletkende birim yüzeyden geçen elektrik akımına yani birim alan başına düşen elektrik akımına “akım yoğunluğu” denir. Akım yoğunluğu akım yönünde (dolayısı ile elektrik alan yönünde) olan bir vektördür ve J ile gösterilir

Yüksek elektriksel özdirence sahip bir iletkenin elektriksel iletkenliği küçük olacaktır ya da bir iletkenin elektriksel özdirenci ne kadar küçükse elektriksel iletkenliği o kadar büyük olacaktır. Elektriksel özdirencin birimi (Ω·m)’dir.

Telin elektriksel iletkenliğini Eşitlik 3.4 ile verilen Ohm Yasasından bulabiliriz. Soruda r = 0,2 mm, E = 50 V/m ve I = 10 A olarak verilmiştir. Eşitlik 3.4’ten elektriksel iletkenliği hesaplayabilmemiz için, önce telin kesit alanını (S) ve sonra akım yoğunlu­ ğunun büyüklüğünü (J) bulmalıyız. Silindir şeklindeki iletken telin S kesit alanı;

olacaktır. Bu durumda Eşitlik 3.3 kullanılarak akım yoğunluğunun büyüklüğü J,

olarak bulunur. Eşitlik 3.4’ten telin elektriksel iletkenliği,

Dört-uç tekniği yüksek elektriksel iletkenliğe sahip malzemelerin deneysel olarak iletkenliklerini belirlemek için kullanılan bir tekniktir.

Bir iletkenin elektrik akımına karşı gösterdiği zorluğa direnç denir. Direnç R harfi ile temsil edilir ve SI birim sisteminde birimi ohm (Ω)’dur. Direnç, iletken içerisinde hareket eden serbest elektronların, iletken içindeki atomlarla ve diğer serbest elektronlarla çarpışmalarından kaynaklanır.