iletken ve yalıtkan maddeler

1
1717
iletken ve yalıtkan maddeler

Merhaba arkadaşlar bu yazımızda sizlere iletken ve yalıtkan maddeler ve yarı iletken maddeleri anlatacağız, bunu yanı sıra sizlere iletken ve yalıtkan maddeler nelerdir bunlar hakkında bilgi vereceğiz. Maddeler, elektrik yükünü iletme yeteneklerine göre sınıflandırılırlar. Elektriksel iletkenler, elektrik yüklerinin içinde özgürce hareket ettikleri, yalıtkanlar ise edemedikleri maddelerdir. Yarı iletkenler ise, elektriksel özellikleri yalıtkanlarla iletkenler arasında bir yerde bulunan üçüncü bir madde sınıfıdır. Silisyum ve germanyum, transistor ve ışık veren diyot gibi çeşitli elektronik aygıtların üretiminde sıkça kullanılan yarı iletkenlerin iyi bilinen örnekleridir. Yarı iletkenlerin elektriksel özellikleri, malzemelere istenilen miktarlarda belli yabancı atomlar katılarak büyük oranda değiştirilebilir.

iletken ve yalıtkan maddeler nelerdir

Şimdi sizlere iletken ve yalıtkan maddeler nelerdir bunları anlatacağız. Cam, lastik gibi maddeler elektriksel yalıtkan sınıfına girerler. Bu tür madde­ler sürtülerek yüklendiklerinde, yalnızca sürtünen bölgeleri yüklenir ve bu yük maddenin başka taraflarına geçemez.

iletken ve yalıtkan maddeler taplo
Bazı İletken ve Yalıtkan Maddeler

Buna karşın, bakır, alüminyum ve gümüş gibi maddeler iyi elektriksel ilet­kenlerdir. Bu maddelerin küçük bir bölgesi yüklenildiğinde, yük iletkenin tüm yüzeyine çabukça dağılır. Bir bakır çubuk elde tutulup yün veya kürke sü­rülürse küçük bir kağıt parçasını çekmediği görülür. Buna göre metalin yüklenemeyeceği sanılır. Öte yandan, bakır çubuğa tahta bir sap takılıp saptan tu­tularak sürtüldüğünde çubuk yüklenerek kâğıt parçasını çeker. Bunun açıkla­ması. yalıtkan tahta olmadığında, sürtmeyle oluşan elektrik yüklerinin bakır­dan vücuda oradan da toprağa geçmesi şeklinde yapılır. Yalıtkan tahta sap, yü­kün ele geçmesini önler.

Bir iletken, iletken bir tel veya bakır boruyla toprağa bağlanırsa, topraklan­dığı söylenir. O zaman toprak, elektronların kolayca gidebileceği sonsuz  bir “gider “ olarak düşünülebilir. Bu göz önünde tutularak bir iletkenin indüksiyon denilen bir işlemle nasıl yüklenebileceği anlaşılabilir.

iletken ve yalıtkan maddeler nelerdir
Şekil 1 (a, b, c, d, e)

İndüksiyonu anlamak için, Şekildeki gibi topraktan yalıtılmış ilet­ken nötr /yüklenmemiş) bir küre göz önüne alınsın. Bu küre yakınına eksi yüklü lastik bir çubuk yaklaştırıldığında kürenin çubuğa yakın bölgesi artı yük faz­lalığı kazanırken, uzak bölgesi aynı miktarda eksi yük fazlalığı kazanır. (Yani, kürenin çubuğa yakın kısmındaki elektronlar kürenin öbür yanına geçerler. Çubuk  küreye değmese de bu gerçekleşir.) Küre iletken bir telle toprağa bağ­lanarak aynı deney yapılırsa iletkendeki bazı elektronlar çubukta­ki eksi yük tarafından itileceklerinden bunlar toprak teli üzerinden toprağa akarlar. Toprak bağlantılı tel kaldırılınca iletken kürede indüksiyonla artı bir yük fazlalığı oluşur. Lâstik çubuk küreden uzaklaştırıldığında (Şek.1e), indüksiyonla oluşan artı yük topraklanmamış kürede kalır. Unutmayalım ki benzer yükler arasındaki itme kuvvetlerinden dolayı kürede kalan Şekil 1 Metal bir cismin indüksiyonla elektrik yüklenmesi (yani, iki cisim birbirlerine hiç değmezler a) Eşit sayıda artı ve eksi yüklü nötr metalik bir küre, (b) Nötr metal küre yakınım yüklü lastik bir çubuk konulduğunda, küre üzerindeki yük dağılımı yeniden düzenlenir. (c) Küre topraklandığında elektronlarından bir kısmı toprak teli üzerinden ayrılır, (d) Topraklama kaldırıldığında kürede düzgün olmayan bir artı yük dağılımı bulunur, (e) Lastik çubuk uzaklaştırıldığında fazla artı yük küre yüzeyine düzgün dağılır.

Şekil 2 (a) Soldaki yüklü cisim, sağdaki yalıtkanın yüzeyinde indüksiyonla yükler oluş­turur. (b) Kağıtta yükler yerdeğiştirdiği için yüklü bir tarak kağıt parçalarını çeker.

yalıtkanlar ve kullanım alanları
Şekil 2 (a, b)

Yük, küre yüzeyine düzgün olarak dağılır. Bu işlem sırasında elektriklenmiş lâstik çubuk eksi yükünden hiç bir kayba uğramaz.

İndüksiyonla yüklemede cisimlerin değmesine gerek yoktur. Bu, iki cis­min değmesini gerektiren sürtme ile elektrik yüklemesi (yani iletimle elektrik yüklemesi) yapılmasından farklıdır.

İletkenlerdeki indüksiyonla elektrik yüklemesinin benzeri, yalıtkanlarda da görülür. Nötr moleküllerin çoğunda, artı ve eksi yük merkezleri çakışırlar. Oysa,  yüklü bir cismin etkisinde, yalıtkanın her molekülündeki bu yük merkezleri hafifçe kayarak molekülün bir yanının diğerinden daha artı yüklenme­sine yol açarlar. Kutuplanma denilen bu olay Bölüm 26 da daha iyi biçimde ele alınacaktır. Moleküllerdeki yüklerin bu şekilde yeniden düzenlenişi, Şekil 23.4’teki gibi, yalıtkanın yüzeyinde bir indüksiyon yükü oluşturur. Yalıtkanlar­daki indüksiyonun bilinmesi ile saça sürtülen tarağın nötr kâğıt parçalarını neden çektiği veya elbiseye sürtülen balonun nötr bir duvara niçin yapıştığı açıklanabilir. Bu yazımızda sizlere iletken ve yalıtkan maddeler hakkında bilgi verdik ve bunun yanı sıra yarı iletken maddeleri tanıttık. Yarı iletken madder hakkında daha detaylı bilgi için, diğer yazımız olan yarı iletken nedir yazımıza göz atınız. Diğer yazımızda görüşmek üzere.

Paylaşır mısınız?
Önceki İçerikAçısal Momentum Nedir
Sonraki İçerikÜretim Yönetimi Planlaması – Sony
Bilim konuları,mühendislik, sağlık,proje ve bilişim teknolojileri ağırlıklı makale ve haberlerin yer aldığı kaynak site olarak tanımlayabileceğimiz Mühendis Beyinlerın asıl amacı, kaliteli Türkçe içerik oluşturmak adına gayret göstererek, Türk internet mecrasına katkıda bulunmaktır.

1 Yorum

Düşünceleriniz Nedir?