Ana Sayfa Fizik İletkenin Direnci Nedir ve Nelere Bağlıdır

İletkenin Direnci Nedir ve Nelere Bağlıdır

Merhaba arkadaşlar bu yazımızda iletkenin direnci ve sıcaklık, iletkenin özdirenci, iletkenin direnci ile sıcaklık arasındaki ilişkiyi gösterdim. Bir iletkenin özdirenci, belli bir sıcaklık aralığında yaklaşık olarak sıcaklıkla aşağıdaki gibi lineer (doğrusal) olarak değişir:

iletkenin özdirenci
1

Burada  ρ herhangi bir (°C cinsinden) 7’sıcaklığındaki özdirenç,  ρ0 bir T0 re­ferans sıcaklığındaki (bu sıcaklık genellikle 20 °C olarak alınır ) özdirençtir; α ise özdirencin sıcaklık katsayısı olarak bilinir. 1 Eşitliğinden görürüz ki özdirencin sıcaklık katsayısı

özdirencin sıcaklık katsayısı
2

şeklinde de ifade edilebilir. Burada Δρ= ρ – ρ0 ve ΔT=T-T0, sıcaklık aralığında özdirençteki değişmedir. α’nın biriminin Celcius-1 [ (°C)_1 ] olduğuna dikkat ediniz.

iletkenin direnci nelere bağlıdır

İletkenin diren­ci, özdirençle doğru orantılı olduğundan, iletkenin direnci ve sıcaklık arasındaki ilişki
iletkenin direnciolarak yazılabilir. Hassas sıcaklık ölçümleri için, bu özelliği kullanmak uygun değildir. Bakır gibi birçok omik maddenin direnci, sıcaklık arttıkça yaklaşık olarak lineer (doğrusal) artar. Bununla beraber, gerçekte düşük sıcaklıklarda daima lineer olmayan bir bölge vardır ve özdirenç mutlak sıfır yakınında genellikle, sonlu bir değere yaklaşır. Mutlak sıfır civa­rındaki bu artık özdirencin sebebi, elektronların metaldeki safsızlıklar ve kusurlarla olan çarpışmalarıdır. Halbuki, yüksek sıcaklık özdirencinde (lineer bölge) ise, esas olarak elektronların metal atomlarıyla çarpışmaları baskındır. Bu bize yarı iletken­lerin özdirencinin, sıcaklık artıkça azaldığını söyler. Bu durum, daha yüksek sıcaklıklarda yük taşıyıcıların yoğunluğunun artmasından kay­naklanır.

Bir yarı iletkendeki yük taşıyıcılar genellikle safsızlık ortamlarına ait olduk­larından, özdirenç bu tür safsızlıkların konsantrasyonu ve tipine çok duvarlı­dır.

Süper İletkenler

Bir takını metal ve bileşikler var ki, bunların dirençleri kritik sıcaklık denilen belli bir T sıcaklığının altında gerçekte sıfıra gider. Bu maddeler süper ilet­kenler olarak bilinirler. Bir süper iletkenin direnç sıcaklık grafiği, TC nin öze­rindeki sıcaklıklarda normal bir metalinki gibidir (Şekil 5). Sıcaklık TC ye eşit veya onun altında olduğunda, özdirenç birden bire sıfıra düşer. Bu gerçek 1911 de Alman fizikçi H. Kamerlingh-Onnes (1853-1926) tarafından cıva ile çalışırken keşfedilmiştir. (Cıva 4,2 K nin altında süper iletkendir). Son ölçümler göstermiştir ki TC nin altında süper iletkenlerin özdirençleri 4×10-25 Ω.m den daha küçüktür. Bu değer, bakırın özdirencinden hemen hemen 107 kere daha küçük olup pratikte sıfır kabul edilmektedir.

direnç sıcaklık grafiği
Şekil 5

Bugün binlerce süper iletken bilinmektedir. Son zamanlarda keşfedilen süper iletkenlerin kritik sıcaklıkları, başlangıçta mümkün olduğu düşünülenlerden da­ha yüksektir. İki çeşit süperiletken bulunmuştur. Kamerlingh-Onnes tarafın­dan bulunan süper iletkenler metal olmalarına rağmen, çok yakın bir zamanda bulunan YBa2Cu307 seramik yapının yüksek kritik sıcaklığa sahip olduğu görülmüştür. Eğer oda sıcaklığında bir süper iletken bulunacak olursa, onun teknolojiye çok büyük katkısı olacaktır.
TC nin değeri, kimyasal bileşime, basınç ve moleküler yapıya duvarlıdır. Son derece iyi iletken olan bakır, gümüş ve altının süper iletkenlik gösterme­meleri ilginçtir.
Süper iletkenlerin önemli özelliklerinden biri, bunlarda bir kere bir akım elde edildikten sonra, bu akımın artık voltaj uygulanmaksızın devam etmesidir. (Çünkü R=0 Ω dur). Gerçekten de, süper iletkenlerde kararlı akımın, görü­lebilir hiçbir azalmaya uğramadan birkaç yıl devam ettiği gözlenmiştir!

Süper iletkenliğin önemli ve yararlı bir uygulaması, içindeki manyetik alan şiddetinin, en iyi normal elektro mıknatıslarınınkinden yaklaşık on kat daha büyük süper iletken mıknatısların yapılmasıdır. Böyle süper iletken mıknatıs­lar enerji depolama aracı olarak düşünülmektedir. Süper iletken mıknatıslar, tıpta manyetik rezonans görüntüleme birimlerinde (MRI) sıkça kullanılır. Bu yöntem iç organların yüksek kalitede görüntülerinin elde edilmesini sağlar ve x-ışınlan veya diğer tahrip edici radyasyonların hastayı yıpratmasından koru­muş olur.

Bu yazımda iletkenin direnci ve sıcaklık hakkında konu anlatımı yaptım. Diğer yazımda görüşmek üzere.

arıcılık malzemeleri
Avatar
Konuk Yazar
Konuk yazarlarımız tarafından sitemize yollanan yazılar bu hesaptan yayınlanmaktadır. İsimsiz yazı yayınlamak istiyorsanız iletişim bölümünden sizlerde yazılarınızı yollayabilirsiniz.
guest
0 Yorum
Inline Feedbacks
View all comments
Yazar Ol arıcılık malzemeleri

Yeni Yazılar

Ülkemizdeki Kara Delikler: Obruklar

Doğal afetler çoğunlukla dünyanın doğal işleyişinden kaynaklansa da insan faktöründen de etkilenen süreçlerdir ve sonrasında ekonomik, sosyal ve fiziksel kayıplara sebep olabilirler. İnsan faktörüyle tetiklenen...

Sürdürülebilir Moda Nedir

“Bitmeyen çılgın indirim günleri, haftanın fırsatları, %70’e varan indirimler.. “ gibi sözleri sizler de eminim çok duymuşsunuzdur. Bu tarz indirim adı altında aslında ihtiyacımız...

Hayvancılık ve Küresel İklim Değişikliği

Atmosfere salınan CO2, CH4, N2O, CFC, O3 ve CO gibi ısıyı tutan gazlar sera etkisi yaparak küresel ısınmaya sebep olurlar. 20. Yüzyılın ortalarından beri...

Blockchain (Blok Zinciri) Teknolojisi ve Bitcoin

Bitcoin Nedir? Çıktığı günden bu yana, gerek işlem hacmi gerekse piyasa değeri açısından değerine değer katan Bitcoin, son yılların fenomen olgusu haline gelmiştir. Peki...

Mühendislik Maaşları

Ziraat Mühendisliği Maaşları

Bu yazımızda sizlere ziraat mühendisliği maaşları ve ziraat mühendisliği hakkında bilgiler vereceğiz. Ziraat mühendisliği, tarla ve bahçe bitkileri üretimi, büyük ve küçükbaş hayvan yetiştiriciliği...

Otomasyon Teknikeri Maaşları

Otomasyon teknikeri ne iş yapar? Zımparalamanın makineye dönüşmüş hali olan talaşlı üretim makinelerinin yapıldığı fabrikalarda mühendis ile teknisyen arasında çalışan kişidir. Otomasyon teknikeri, otomasyon...

Özel Sektörde Mühendis Maaşları

Her gencin hayallerini süsler üniversite sıralarında okumak. Bazıları imkanlar nedeniyle buna sahip olamazken bazıları da baba parasını harcar ailesinden uzak diyarlarda. Ama bazıları var...

Yapay Zeka Mühendisliği Maaşları

Geleceğin en gözde mesleklerini oluşturacak olan yapay zeka mühendisliği, ilk geliştirilme aşamasından bugüne dek oldukça fazla yol kat etmiştir. İlk aşamalarda kullanılamayan ancak testlere...
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x