Iletkenler

Iletkenler, elektrik akımını ileten maddelerdir. Bir iletken içinde serbest olarak hareket edebilen yük taşıyıcıları bulunur: metallerde serbest elektronlar ve elektrolit çözeltilerinde iyonlar akım taşıyıcılarıdır. Bu taşıyıcılar, elektrik potansiyel farkı olduğunda bir yol boyunca hareket eder ve böylece elektrik akımı akar. Iletkenlik, bir maddenin akımı iletme yeteneğini ifade eder ve iletkenler genelde izolatorler ve yarı iletkenler arasında bir yerde sınıflandırılır.

İletkenler genelde metalik malzemelerdir. Bakır, alüminyum ve gümüş gibi metaller günlük elektrik tesislerinde, kablolarda ve devre kartlarında kullanılır. Ayrıca elektrolit çözeltiler (örneğin tuzlu su veya asidik çözeltiler) ve bazı iyon hareketleriyle de iletkenlik gözlenir. Bir iletkenin elektriksel davranışı, kesit alanı ve şekli gibi boyutsal özelliklerle birlikte malzemenin iç yapısına bağlıdır.

Elektrik akımını tanımlayan ana yasa Ohm kanunudur: V = IR. Bir maddenin direnci R, boyu L ve kesit alanı A ile R = ρL/A formülüyle verilir; burada ρ, malzemenin rezistivitesidir. Iletkenlik ise σ = 1/ρ olarak ifade edilir. Sıcaklık, saflık düzeyi ve kristal yapı gibi faktörler direnç ve iletkenliği değiştirir; metalik iletkenlerde çoğu durumda sıcaklık arttıkça direnç yükselir.

Kullanım alanları arasında güç iletimi, kablo ve devre elemanlarının tasarımı, elektronik cihazların iç devreleri ile sensörler yer alır. Iletkenler, uygun izolasyonla güvenli ve verimli enerji ve sinyal iletimi sağlar. Süperiletkenlik gibi özel durumlar da araştırma alanıdır.