İletken ve yalıtkan malzemeler

elektriği ileten maddeler

Jardines de Viveros iletken ve yalıtkan malzemeler elektriğe göre davranışlarına göre sınıflandırılırlar. Elektriği iletebilenler ve tam tersine bunu yapamayanlar var. Bu malzemeler farklı özelliklere sahiptir ve farklı endüstri ve ev sektörlerinde kullanılmaktadır.

Bu yazıda size iletken ve yalıtkan malzemeler hakkında bilmeniz gereken her şeyi ve her birinin ne işe yaradığını anlatacağız.

İletken ve yalıtkan malzemeler

iletken ve yalıtkan malzemeler

Malzemeler iki geniş kategoriye ayrılabilir: İletkenler ve İzolatörler. Her bir malzemenin sürüşü kolaylaştırıp engellemediğine göre bunları iyi iletken ve kötü iletken olarak tanımlamak daha doğru olacaktır. Bu bölüm, ya termal iletkenliği (yani ısı transferi) ya da elektriksel iletkenliği (yani akım akışını) etkiler.

Bir maddenin elektriği iletip iletmediği, elektronların içinden geçme kolaylığına bağlıdır. Protonlar hareket etmezler çünkü elektrik yükü taşımalarına rağmen çekirdekteki diğer proton ve nötronlarla bağ kurarlar. Değerlik elektronları, yıldızların etrafında dönen ötegezegenler gibidir. Yerlerinde kalacak kadar çekicidirler, ancak Onları yerinden çıkarmak için her zaman çok fazla enerji gerekmez.

Metaller kolayca elektron kaybeder ve kazanır, bu nedenle iletken listesini yönetirler. Organik moleküller çoğunlukla yalıtkandır, çünkü kısmen kovalent bağlarla (ortak elektronlar) bir arada tutulurlar, aynı zamanda hidrojen bağları birçok molekülü stabilize etmeye yardımcı olur. Çoğu malzeme ne iyi iletken ne de iyi yalıtkandır. Elektriği kolayca iletmezler, ancak yeterli enerjiyle elektronlar hareket eder.

Bazı yalıtım malzemeleri saf halde bulunur, ancak az miktarda başka bir elementle katkılanırlarsa veya safsızlıklar içeriyorlarsa davranırlar veya tepki verirler.. Örneğin, çoğu seramik mükemmel yalıtkandır, ancak bunları değiştirirseniz süper iletkenler elde edebilirsiniz. Saf su bir yalıtkandır, ancak kirli su daha az iletkendir, serbest yüzen iyonlara sahip tuzlu su ise iyi iletir.

İletken malzeme nedir?

iletken ve yalıtkan malzemeler

İletkenler, elektronların parçacıklar arasında serbestçe akmasına izin veren malzemelerdir. İletken malzemelerden yapılmış nesneler, nesnenin tüm yüzeyi boyunca yük transferine izin verecektir. Belirli bir konumdaki bir cisme yük aktarılırsa, cismin tüm yüzeyine hızla dağılır.

Yük dağılımı elektronların hareketinin sonucudur. İletken malzemeler, elektronların bir parçacıktan diğerine taşınmasına izin verir, çünkü yüklü bir nesne, fazla elektronlar arasındaki genel itme kuvveti en aza indirilene kadar yükünü her zaman dağıtacaktır. Bu şekilde, yüklü bir iletken başka bir nesne ile temas ederse, iletken yükünü o nesneye bile aktarabilir.

İkinci nesne iletken malzemeden yapılmışsa, nesneler arasında yük aktarımının gerçekleşmesi daha olasıdır. İletkenler, elektronların serbest hareketi yoluyla yük aktarımına izin verir.

Yarı iletken malzeme nedir?

madenler

İletken malzemeler arasında aynı işleve sahip olan ancak aynı zamanda yalıtkan olarak da işlev görebilen malzemeler buluyoruz, ancak bu birkaç faktöre bağlı. Bu faktörler şunlardır:

  • Elektrik alanı
  • manyetik alan
  • presión
  • gelen radyasyon
  • çevrenizin sıcaklığı

En yaygın olarak kullanılan yarı iletken malzemeler silisyum, germanyumdur ve yalnızca son zamanlarda kükürt kullanılmıştır. yarı iletken malzeme olarak

Süper iletken malzeme nedir?

Bu malzeme büyüleyici çünkü malzemenin elektrik akımını, ancak doğru koşullar altında, direnç veya enerji kaybı olmadan iletmesi gereken doğal yeteneğe sahip.

Genel olarak, metalik iletkenlerin direnci, azalan sıcaklıkla azalır. Kritik bir sıcaklığa ulaşıldığında, süperiletkenin direnci önemli ölçüde düşer, ancak içerideki enerjinin, güç olmadan da olsa akmaya devam etmesini sağlar. Süperiletkenlik oluşturulur.

Elektrik direnci göstermeyen kalay veya alüminyum gibi basit alaşımlar da dahil olmak üzere çok çeşitli malzemelerde oluşur, böylece malzemenin kendi alanına girmesini engeller. Meissner etkisi olan, malzemenin su üstünde kalmasını sağlayarak itilmesini sağlar.

Yalıtım malzemesi nedir

İletkenlerden farklı olarak yalıtkanlar, elektronların atomdan atoma ve molekülden moleküle serbest akışını engelleyen malzemelerdir. Yük belirli bir yerde izolatöre aktarılırsa fazla yük, yükün orijinal konumunda kalacaktır. Yalıtkan parçacıklar, elektronların serbest akışına izin vermez, bu nedenle yük, yalıtım malzemesinin yüzeyi üzerinde nadiren eşit olarak dağıtılır.

Yalıtkanlar yararlı olmasa da yük transferi, elektrostatik deneylerde ve gösterilerde hayati bir rol oynar. İletken nesneler genellikle yalıtkan nesnelerin üzerine monte edilir. İletkenlerin yalıtkanın üzerindeki bu düzenlemesi, iletken nesneden çevreye yük transferini önleyerek kısa devre veya elektrik çarpması gibi kazaları önler. Bu düzenleme, iletken nesneyi dokunmadan manipüle etmemizi sağlar.

Yani yalıtkan malzemenin mobil laboratuvar masasının üstündeki iletken için bir tutamak görevi gördüğünü söyleyebiliriz. Örneğin, deneyleri yüklemek için bir alüminyum soda kutusu kullanılıyorsa, kutu plastik bardağın üstüne monte edilmelidir. Cam, bir yalıtkan görevi görür ve soda kutusunun sızmasını önler.

İletken ve Yalıtkan Malzeme Örnekleri

İletken malzeme örnekleri aşağıdakileri içerir:

  • Plata
  • bakır
  • altın
  • alüminyum
  • demir
  • çelik
  • pirinç
  • bronce
  • cıva
  • grafit
  • deniz suyu
  • beton

Yalıtım malzemelerinin örnekleri aşağıdakileri içerir:

  • gemiler
  • kauçuk
  • yağ
  • asfalt
  • fiberglas
  • porselen
  • seramik
  • kuvars
  • pamuk (kuru)
  • kağıt (kuru)
  • Kuru ahşap)
  • plastik
  • aire
  • diamantes
  • saf su
  • silgi

Malzemelerin iletkenler ve yalıtkanlar kategorilerine ayrılması, yapay bir bölünme gibidir. Malzemeyi süreklilik boyunca bir yere yerleştirmek daha uygundur.

Tüm iletken malzemelerin aynı iletkenliğe sahip olmadığı ve tüm yalıtkanların elektronların hareketine eşit derecede dirençli olmadığı anlaşılmalıdır. İletkenlik, bazı malzemelerin ışığa geçirgenliğine benzer.: Işığı kolayca "geçen" maddelere "şeffaf", kolay "geçmeyen" maddelere ise "opak" denir. Bununla birlikte, tüm saydam malzemeler aynı optik iletkenliğe sahip değildir. Aynısı elektrik iletkenleri için de geçerlidir, bazıları diğerlerinden daha iyidir.

Bir uca süper iletken olarak bilinen iletkenliği yüksek olanlar, diğer uca ise daha düşük iletkenliğe sahip malzemeler yerleştirilir. Yukarıda görebileceğiniz gibi, metal en iletken ucun yakınına yerleştirilecekken, cam sürekliliğin diğer ucuna yerleştirilecektir. Metallerin iletkenliği, camın iletkenliğinin trilyon trilyon katı olabilir.

Sıcaklık da iletkenliği etkiler. Sıcaklık arttıkça atomlar ve elektronlar enerji kazanır. Cam gibi bazı yalıtkanlar soğukken zayıf iletkendir, ancak sıcakken yine de iyi iletkendir. Çoğu metal daha iyi iletkendir.. Sıcakken soğumaya ve daha kötü iletkenlere izin verirler. Çok düşük sıcaklıklarda süperiletkenlerde bazı iyi iletkenler bulunmuştur.

Umarım bu bilgilerle iletken ve yalıtkan malzemeler hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.


Makalenin içeriği şu ilkelerimize uygundur editoryal etik. Bir hata bildirmek için tıklayın burada.

İlk yorumu siz

Yorumunuzu bırakın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak.

*

*

  1. Verilerden sorumlu: Miguel Ángel Gatón
  2. Verilerin amacı: Kontrol SPAM, yorum yönetimi.
  3. Meşruiyet: Onayınız
  4. Verilerin iletilmesi: Veriler, yasal zorunluluk dışında üçüncü kişilere iletilmeyecektir.
  5. Veri depolama: Occentus Networks (AB) tarafından barındırılan veritabanı
  6. Haklar: Bilgilerinizi istediğiniz zaman sınırlayabilir, kurtarabilir ve silebilirsiniz.