|
|
METALİK VE ELEKTROLİTİK İLETKENLİK
Elektriksel iletkenlik, bir ortam içinde elektrik yüklerinin bir noktadan diğer bir noktaya taşınmasıdır.Taşınan elektrik yükler serbest elektronlar yada bir çözeltide mevcut olan yüklü tanecikler yani iyonlardır.Maddeler, elektriği serbest elektronlar veya iyonlar, yada her ikisi vasıtasıyla iletilebilir.Elektriksel iletkenliğin ne şekilde gerçekleştiği göz önüne alınarak, iletkenler çeşitli isimlerle ifade edilirler.Bu sınıflandırmaya geçmeden önce konu ile ilgili bazı terimleri gözden geçirelim;
Elektrik akımının yüklü iyonlar tarafından taşınması olgusuna elektrolitik iletkenlik denir. Elektrolit içindeki iyonlar hareket etmedikçe elektrolitik iletkenlik gözlenmez. Elektrolitik iletkenlikten yararlanılarak ergimiş tuzların ve elektrolit çözeltilerinin elektrolizi yapılır.
Elektrolitik iletkenlik iyonların hareketinden kaynaklandığından, bu hareketleri engelleyici bir etki, akıma karşı bir direncin doğmasına yol açar. Elektrolit çözeltilerin elektriksel iletkenliği; çözünen-çözünen etkileşmesi, çözünen-çözücü etkileşmesi ve çözücü-çözücü etkileşmesi dışında, iyonlar arası etkileşmeler, iyonların solvatasyonu (Çözünür bir bileşiğin, çözücünün elementlerinin tümü ya da bir bölümüyle birleşmesi ve çözücünün viskozitesine (Herhangi bir sıvının akmaya karşı gösterdiği dirence) bağlı olarak değişir. Sıcaklık yükseldikçe çözünen iyonların ortalama kinetik enerjileri artacak ve böylece de direnç düşerken, iletkenlik yükselecektir. Bundan başka, iyonlar arası etkileşmeler, iyonların solvatasyonu ve çözücünün viskozitesi sıcaklık yükselmesiyle azalacaktır.
Elektrik akımı: Elektrik yüklerin hareketi, elektrik akımı olarak isimlendirilir ve amper birimiyle ifade edilir.
http://www.onlinefizik.com/content/view/286/113/
Direnç:Elektrik akımının geçişine karşı koyan kuvvet dirençtir ve ohm (Ω) ile ifade edeilir.Bir iletkenin iki ucu aransa 1 voltluk potansiyel farkı uygulandığında, bir amper akım geçiyorsa söz konusu iletkenin direnci 1ohm dur.
İletkenlik: Direncin tersi iletkenlik olarak adlandırılır.ve 1/R şeklinde gösterilir.Birimi ohm-1 dir.
Öz veya spesifik direnç: herhangi bir maddenin, birim uzunluk ve birim kesitinin elektrik akımına karşı gösterdiği dirençtir.ρ(ro) sembolüyle gösterilir.Ve ohm x uzunluk birimindedir.Özdirencin tersine de Öz veya Spesifik iletkenlik denir.
R=ρ(ohmxcm) x l(cm) / S(cm2) =ohm
Maddeleri elektriği iletmeleri yönünden beş grupta inceleyebiliriz.
1. İletken olmayan maddeler: (izolatörler) 108 ohm cm mertebesindedir, akımı hiç iletmezler yada çok az iletirler.
2. Metalik iletkenler: Bütün metaller, ametellerden karbonun grafit türü ile bazı oksit ve sülfürler (CuS,CdS)bu sınıfa girer.Bu maddeler elektrik akımını yapılarında bulunan serbest elektronlar yardımıyla iletirler.Sıcaklık artınca dirençleri artar ve dolayısıyla iletkenlik azalır. dR/dt >0 (metalik ilktenler)
burada dR, dt sıcaklık farkına karşılık dirençte meydana gelen artmadır.Bu sınıftaki iletkenlere Birinci sınıf iletkenler de denir.
3. İyonik iletkenler veya elektrolitler: Elektrik akımını yapılarındaki iyonlar yardımıyla taşırlar.Akım iletme işlemi, iyonların hareketiyle gerçekleşir.Çözündüklerinde iyon verebilen asit, baz, tuz vb. bütün maddelerin iletkenliği bu sınıfa girer.İyonik iletkenlik gösteren maddelerde sıcaklık artınca direnç azalır, dolayısıyla iletkenlik artar.
dR/dt<0 (iyonik iletkenler)
şekil-1 de metalik iletkenlik ve iyonik iletkenlerin sıcaklık-direnç değişimi gösterilmiştir.şekilde de görüldüğü gibi metalik iletkenlerle iyonik iletkenler sıcaklık karşısında farklı davranış göstertirler.iyonik iletkenler sıcaklık karşısında farklı davranışlar gösterirler.
İyonik iletkenlere ikinci sınıftan iletkenler de denir.ikinci sınıftan iletkenlik gösteren maddeler,elektrolit olarak isimlendirilir.
R direnç
- şekil-1- sıcaklık
şekil-1 de 1 ve 2 numaralı eğriler sizce hangi iletkenlere aittir ?
4. Yarı iletkenler: Bu tip iletkenler, valens elektronlarının sıcaklık etkisiyle komşu orbitallere hareket etmesiyle akımı iletirler.yarı iletkenler daha çok transistör yapımında ve telsiz, telefon imalinde kullanılırlar.Özgül dirençleri oldukça küçüktür.(10-2-10-9 ohm xcm)bazı oksitler Cu2O yarı metaller Ge,Se,Si veya InSe,PbTe,SiC alaşımları yarı iletkendir.
5. Karma iletkenler: Bu sınıfa giren iletkenler elektriği kısmen iyonlarla kısmen elektronlarla geçirirler.Alkali ve toprak alkali metallerin Hg ve sıvı NH3(susuz) içinde akımı iletmeleri kısmen iyonik kısmen elektroniktir.
 İLGİLİ VİDEO İÇİN buraya TIKLAYIN !!!!!!!!!!
İLGİLİ VİDEO İÇİN buraya TIKLAYIN !!!!!!!!!!
PERFONMANS DEĞERLENDİRME SORULARI
1- 20°C de öz direnci 1,72x10-8ohmxm olan 0,5cm2 kesitinde ,100m lik bakır kablonun direncini bulunuz?
2- Birincil sınıftan iletken , ikinci sınıftan iletken arasındaki farklar nelerdir?
3- Direncin veya iletkenliğin nelere göre değişeceğini açıklayan bir deney tasarlayınız ?
|
