İletkenlik

İletkenlik, bir maddenin elektrik akımını taşıyabilme yeteneğidir. Bu yetenek, maddenin atomik yapısındaki serbest elektron sayısına bağlıdır. Elektronik devrelerin ve anten sistemlerinin tasarımında hangi malzemenin nerede kullanılacağını belirleyen temel özellik budur.

Malzeme Sınıfları

• İletkenler: Serbest elektron yoğunluğu yüksek malzemelerdir, elektrik akımını kolayca taşırlar. Bakır, gümüş ve alüminyum en sık kullanılan iletkenlerdir; anten ve kablo yapımında tercih edilirler.
• Yalıtkanlar (izolatörler): Serbest elektronu neredeyse olmayan malzemelerdir, akımı iletmezler. Plastik, cam, seramik ve hava bu gruba girer; kabloların dış kılıfında ve anten izolatörlerinde kullanılır.
• Yarı iletkenler: İletkenlik seviyesi iletken ile yalıtkan arasındadır ve dışarıdan katkılama (doping) ile kontrol edilebilir. Silisyum ve germanyum, diyot ve transistör gibi yarı iletken (semiconductor) elemanların temelidir.

Direnç ve İletkenlik İlişkisi

İletkenlik (G), direncin (R) tersidir ve birimi siemens (S)'dir:

G = 1 / R

Bir iletkenin direnci; uzunluğu ile doğru, kesit alanı ile ters orantılıdır ve malzemenin özdirencine (özgül direnç, ρ) bağlıdır:

R = ρ × (L / A)

Örnek: Özdirenci 1,7×10⁻⁸ Ω·m olan bakır bir telin uzunluğu 100 m, kesit alanı 1 mm² (1×10⁻⁶ m²) ise direnci:

R = 1,7×10⁻⁸ × (100 / 1×10⁻⁶) = 1,7 Ω

Sınavda Nasıl Karşına Çıkar?

Sorular genellikle "hangi malzeme iyi bir iletkendir/yalıtkandır?" şeklinde malzeme sınıflandırması ister ya da iletkenlik ile direnç arasındaki ters orantı ilişkisini sorar. Ayrıca yarı iletken malzemelerin (silisyum, germanyum) hangi elektronik elemanlarda kullanıldığı sorulabilir.

Özet

• İletkenlik, serbest elektron yoğunluğuna bağlı, akım taşıma yeteneğidir.
• Bakır, gümüş, alüminyum iyi iletken; plastik, cam, hava yalıtkandır.
• Silisyum ve germanyum yarı iletkenlerdir, diyot/transistör yapımında kullanılır.
• İletkenlik (G), direncin (R) tersidir: G = 1/R.
• Direnç, iletkenin uzunluğuyla artar, kesit alanıyla azalır.