Metaller, iletken elektronlar veya değerlik delikleri olabilen serbest taşıyıcılardan oluşan bir Fermi sıvısına sahiptir ve bir metalin serbest taşıyıcıları, elektriğin yanı sıra ısı da taşıyabilir. Yüksek sıcaklıktaki metallerde iletkenlik, serbest taşıyıcılar ve fotonlar arasındaki çarpışmalardan kaynaklanır. Böylece, aynı işlem hem elektriksel hem de termal iletkenliğe aracılık eder. Termal iletkenlik ile elektriksel iletkenlik arasındaki ilişkiye Wiedemann-Franz yasası denir. WFL, çok düşük sıcaklıkta olmayan metaller için, termal iletkenliğin elektriksel iletkenliğe oranının mutlak sıcaklıkla orantılı olduğunu ve orantı sabitinin belirli metalden bağımsız olduğunu belirtir.
Elektrik iletkenleri, “elektron” adı verilen metallerde hareket eden elektrik yüklü parçacıklara sahip malzemelerdir, bir metale belirli noktalarda elektrik yükü uygulandığında elektronlar hareket eder ve elektriğin geçmesine izin verir. Elektron hareketliliği yüksek olan malzemeler iyi iletkendir ve elektron hareketliliği düşük olan malzemeler iyi iletken değildir, ancak yalıtkan olarak adlandırılır.
Bakır ve gümüş
Gümüş, birçok serbest elektrona sahip olduğu için elektriği en iyi ileten metal olarak kabul edilir. Bir malzemenin iyi bir iletken olması için elektronların hareket etmesi gerekir ve bir metal ne kadar çok serbest elektrona sahipse, iletkenliği o kadar yüksek olur. Bununla birlikte, gümüş diğer malzemelere göre daha pahalı olduğu için, uydular veya devre kartları gibi özel ekipmanlara ihtiyaç duyulmadıkça genellikle kullanılmaz. Bakır ve gümüşten daha az iletken özelliklere sahip metaller daha ucuzdur ve ev aletlerinde etkili iletkenler olarak yaygın şekilde kullanılır. Tellerin çoğu bakırla kaplıdır ve elektromanyetik damarlar genellikle bakır telle sarılır. Bakırın tele lehimlenmesi de kolay olduğu için, tipik olarak büyük miktarlarda iletken malzeme gerektiğinde kullanılır.
Alüminyum
Alüminyum aslında bakırdan daha iletken ve birim ağırlığa göre daha ucuz olduğu için, alüminyum ev aletlerinde veya kablolarda kullanılır, ancak çok az yapısal kusuru olduğu için popüler bir seçim değildir. Örneğin alüminyum, elektrik bağlantılarında elektriksel olarak dirençli bir oksit yüzey oluşturma eğilimindedir ve bu temas aşırı ısınmaya neden olabilir. Alüminyum yerine ekstra koruma için çelik ile kaplanabilen yüksek gerilim iletim hatlarında kullanılır.
altın
Altın iyi bir elektrik iletkenidir ve havaya maruz kaldığında diğer metaller gibi kararmaz – örneğin, oksijenle uzun süre çalıştırıldığında çelik veya bakır oksitlenebilir (paslanabilir). Altın özellikle pahalıdır ve yalnızca devre kartı bileşenleri veya küçük elektrik konektörleri gibi belirli malzemeler için kullanılır. Bazı malzemeler, elektrik iletkeni olarak altın kaplama alabilir veya üretim maliyetlerini azaltmak için daha sonra başka bir malzeme üzerine kaplanan az miktarda altın kullanabilir.
çelik ve bakır
Çelik, aynı zamanda elektriksel olarak iletken olan bir demir alaşımıdır, bu da onu havaya maruz kaldığında esnek olmayan, yüksek derecede aşındırıcı olmayan bir metal yapar. Çeliğin dökümü zordur ve bu nedenle küçük ürünlerde veya makinelerde kullanılmaz; Bunun yerine, diğer iletkenleri kaplamak veya büyük yapılar için çelik kullanılır. Aynı zamanda bir alaşım olan bakır, daha küçük makineler için bükülmeyi ve farklı parçalara şekil vermeyi kolaylaştıran metal çekme özelliğine sahiptir. Çelikten daha az aşındırıcıdır, biraz daha iletkendir ve maliyeti çok daha düşüktür. Alaşımlı çelikler yalnızca ilk alındığında değerlidir, ancak kullanımdan sonra değerini korur.
Kaynak:
https://www.quora.com/ Why-are-metals-good-conductors-of-heat-and-electricity
https://sciencing.com/metals-make-good-conductors-electricity-8115694.html
yazar:Meltem Yıldırım
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]