Metallerde elektrik iletkenliği

Metallerde elektriksel iletkenlik, elektrik yüklü parçacıkların hareketinin bir sonucudur.

Metal elementlerin atomları, bir atomun dış kabuğunda bulunan, serbestçe hareket edebilen elektronlar olan valans elektronlarının varlığı ile karakterize edilir. Metallerin bir elektrik akımı yürütmesine izin veren bu 'serbest elektron'tur.

Değerlik elektronları serbestçe hareket edebildikleri için bir metalin fiziksel yapısını oluşturan kafes boyunca dolaşabilirler.

Elektrik alanının altındaki serbest elektronlar, bilardo topları birbirine çarpıp hareket ettikçe bir elektrik yükünden geçtikleri gibi metalden geçer.

Enerjinin transferi, az direnç olduğunda en güçlüdür. Bir bilardo masasında, bu, bir topun başka bir topa çarptığı, enerjisinin çoğunun bir sonraki topa geçtiği zaman oluşur. Tek bir top birden fazla topa vurursa, bunların her biri enerjinin sadece bir kısmını taşır.

Aynı şekilde, elektriğin en etkili iletkenleri, serbestçe hareket edebilen ve diğer elektronlarda güçlü bir itici reaksiyona neden olan tek bir valans elektronuna sahip metallerdir. Bu, gümüş, altın ve bakır gibi en iletken metallerin küçük dirençle hareket eden ve güçlü bir itici reaksiyona neden olan tek bir valans elektronuna sahip olduğu durumdur.

Yarı iletken metaller (veya metaloidler), daha fazla sayıda valans elektronuna sahiptir (genellikle dört veya daha fazla), bu nedenle elektrik iletebilirler ancak görevde verimsizdirler.

Ancak, ısıtıldığında veya silikon ve germanyum gibi yarıiletkenlerin diğer elementlerle katkılı olması, elektriğin son derece verimli iletkenleri haline gelebilir.

Metallerde iletme, Ohm Yasasına uymak zorundadır; bu yasada, akımın metale uygulanan elektrik alanıyla doğru orantılı olduğu belirtilmiştir. Ohm Yasasını uygulamadaki anahtar değişken bir metal direncidir.

Dirençlilik, bir metalin elektrik akımının akışına ne kadar güçlü karşı koyduğunu değerlendiren, elektrik iletkenliğinin tersidir. Bu, genellikle bir metre küp maddenin karşıt yüzleri boyunca ölçülür ve bir ohm metre (Ω⋅m) olarak tanımlanır. Dirençlilik çoğunlukla Yunan harfi rho (ρ) ile temsil edilir.

Diğer taraftan elektriksel iletkenlik metre başına siemenslerle ölçülür (S⋅m ^-1 ) ve Yunan harfi sigma (σ) ile temsil edilir. Bir tane siemens, bir ohm'luk karşılık gelen eşittir.

Metallerde İletkenlik ve Dirençlilik

Malzeme	20 ° C'de p (Ω · m)	İletkenlik σ (S / m) 20 ° C'de
Gümüş	1. 59x10 -8	6. 30x10 7
Bakır	1. 68x10 -8	5. 98x10 7
Tavlanmış Bakır	1. 72x10 -8	5. 80x10 7
Altın	2.44x10 -8	4. 52x10 7
Alüminyum	2. 82x10 -8	3. 5x10 7
Kalsiyum	3. 36x10 -8	2. 82x10 7
Berilyum	4. 00x10 -8	2. 500x10 7
Rodyum	4. 49x10 -8	2. 23x10 7
Magnezyum	4. 66x10 -8	2. 15x10 7
Molibden	5. 225x10 -8	1. 914x10 7
İridyum	5. 289x10 -8	1. 891x10 7
tungsten	5. 49x10 -8	1. 82x10 7
Çinko	5. 945x10 -8	1. 682x10 7
Kobalt	6. 25x10 -8	1. 60x10 7
Kadmiyum	6. 84x10 -8	1. 46 7
Nikel (elektrolitik)	6. 84x10 -8	1. 46x10 7
rutenyum	7. 595x10 -8	1. 31x10 7
Lityum	8. 54x10 -8	1. 17x10 7
Demir	9. 58x10 -8	1. 04x10 7
Platin	1. 06x10 -7	9. 44x10 6
Paladyum	1. 08x10 -7	9. 28x10 6
Kalay	1. 15x10 -7	8. 7x10 6
Selenyum	1. 197x10 -7	8. 35x10 6
Tantal	1. 24x10 -7	8. 06x10 6
Niobium	1. 31x10 -7	7. 66x10 6
Çelik (Döküm)	1. 61x10 -7	6. 21x10 6
Krom	1. 96x10 -7	5. 10x10 6
Kurşun	2. 05x10 -7	4. 87x10 6
Vanadyum	2. 61x10 -7	3. 83x10 6
Uranyum	2. 87x10 -7	3. 48x10 6
Antimon *	3. 92x10 -7	2. 55x10 6
Zirkonyum	4. 105x10 -7	2. 44x10 6
Titanyum	5. 56x10 -7	1. 798x10 6
Merkür	9. 58x10 -7	1. 044x10 6
Germanyum *	4. 6x10 -1	2. 17
Silikon *	6. 40x10 2	1. 56x10 -3

* Not: Yarıiletkenlerin (metalloidler) direnci, materyaldeki kirliliklerin varlığına çok bağlıdır.

Grafik Kaynak Verileri

Eddy Current Technology Inc.
URL: // eddy-current. com / iletkenlik-metal-sıralı-özdirenç /
Wikipedia: Elektriksel İletkenlik
URL: // tr. wikipedia. org / wiki / Electrical_conductivity