Elektriksel İletkenlik Nedir?

Elektriksel İletkenlik Nedir?

İletkenliğin tanımı

Bu özellik, akımın iletken boyunca ne kadar kolay akabileceğini belirler. Hepimiz bildiğimiz gibi, direnç, iletkenin üzerinden geçen akımı engelleyen bir özelliğidir. Bu, iletkenliğin direncin ters sayıl olduğu anlamına gelir. Genel olarak, iletkenlik şu şekilde ifade edilir:

İletkenliğin tanımı

İletkenlik, bir malzemenin elektrik akımını iletebilme yeteneği olarak tanımlanır ve bu, malzemenin özel özelliklerine bağlıdır.

Enerji bant teorisi yorumu

Atomun en dıştaki orbitalindeki elektronlar en az çekicidir. Bu nedenle, en dıştaki atom ana atoma göre kolayca ayrılabilir. Bu detayları bir teoriyle açıklayalım.

Birçok atom bir araya geldiğinde, bir atomun elektronları diğer atomlardan etkilenir. Bu etki en dıştaki orbitallerde en belirgin olur. Bu kuvvet nedeniyle, izole atomlarda iyi tanımlanmış enerji seviyeleri şimdi enerji bantlarına genişlemiş hale gelir. Bu fenomen sonucunda genellikle iki bant oluşur, bunlar valans bantı ve iletken banttır.

Metal

Metallerde sık sık yerleştirilmiş atomlar, elektronların yakındaki atomlardan gelen kuvvetlere maruz kalmasına neden olur, bu da valans bantını ve iletken bantını yakınlaştırır veya hatta birbirini kapatır. Isı veya elektrikten çok az enerji girişiyle elektronlar daha yüksek enerji seviyelerine geçerek serbest elektronlar haline gelir. Bir güç kaynağına bağlandığında, bu serbest elektronlar pozitif terminale doğru akar, böylece bir elektrik akımı oluşturur. Metaller, yüksek yoğunlukta serbest elektronlara sahip olduğundan, yüksek elektrik iletkenliği ile mükemmel iletkenlerdir.

Yarıiletkenler ve yalıtkanlar

Yarıiletkenlerde, valans bantı ve iletken bantı yeterli genişlikte bir yasak bantla ayrılır. Düşük sıcaklıklarda, hiçbir elektron iletken bantı meşgul etmek için yeterli enerjiye sahip değildir, bu nedenle yük hareketi mümkün değildir. Ancak oda sıcaklığında, bazı elektronların yeterli enerji sağlayarak iletken bantta geçiş yapması mümkündür. Oda sıcaklığında, iletken bandaki elektronlar metallerdekinden yoğun değildir, bu yüzden metaller kadar iyi elektrik iletmezler. Yarıiletkenler, metaller kadar iletken değildir ve elektrik yalıtkanlarından daha az iletken değildir. Bu nedenle bu tür maddelere yarıiletken denir - yarıiletken anlamına gelir.