İSTEMBİL

İstanbul Temel Bilimler Akademisi

Fizik II - Bölüm 5: Elektrik Akımı, Direnç ve Ohm Yasası

İÇİNDEKİLER

REKLAM

5.4 Özdirenç

Deneysel çalışmalar bir malzemenin direncinin malzemenin akım doğrultusundaki uzunluğu ( $\ell$ ) ile arttığı, akıma dik kesit alanının ( $A$ ) büyüklüğü ile azaldığını göstermiştir. Kesin ifadesi ile direnç,

$$ R = \rho \, {\ell \over A} \\ \hspace2em\tag{5.4} $$

ile verilir. Burada orantı sabiti $\rho$ malzemeye bağlı bir sabitdir ve özdirenç olarak adlandırılır. Özdirencin birimi ise $\Omega \cdot m$ 'dir.Bir önceki kısımda direncin elektronların malzeme içerisindeki atomlar ve düzensizliklerle yaptığı çarpışmalardan kaynaklandığını söylemiştik. Atomların malzeme içerisinde birbirlerine olan uzaklıkları ve konfigürasyonları malzemeden malzemeye farklılık göstereceği için saçılma olasılıkları da farklılık gösterecek ve dirençleri farklı olacaktır. Bu yüzden özdirenç malzemeden malzemeye değişir. Örneğin metallerden altının ve platinin özdirençleri sırasıyla $2.44\times 10^{-8} \,\mathrm{\Omega \cdot m}$ ve $10.6 \times 10^{-8} \,\mathrm{\Omega \cdot m}$'dir. Yarı iletkenlerden silikonun özdirenci $(0.1 - 60)\,\mathrm{\Omega \cdot m}$ arasında değişiklik gösterirken1, bir yalıtkan olan cam için bu değer $10^{14} \,\mathrm{\Omega \cdot m}$ mertebesindedir.

Direnç aynı zamanda sıcaklıkla da değişiklik gösterir. Metallerin direnci sıcaklık düştükçe azalırken, yarı iletkenlerin direnci sıcaklıkla düstükçe artar.

Bir malzemenin özdirenci ne kadar küçük ise o kadar iyi bir iletkendir. Özdirenç gibi malzemelerin iletkenlik seviyesini belirleyici başka bir nicelik ise öziletkenliktir ve

$$\sigma = {1 \over \rho} $$

şeklinde tanımlanır. Birimi $\left(\Omega \cdot m \right)^{-1}$ 'dır. Tahmin edeceğiniz üzere bir cismin öziletkenliği ne kadar büyük ise, cisim o kadar iyi bir iletkendir.

[1] Yarı iletkenlerde özdirenç, yarı iletken malzemede bulunan safsızlıklara cok hassas derecede bağlıdır. Safsızlık oranı ile oynanarak elektronik özelliklerini değiştirebiliyor olmamız, yarı iletkenlerin teknolojik uygulamalardaki önemini arttıran bir sebeptir.

REKLAM
Önceki Sayfa 5.3 Dirençler ve Ohm Yasası
Sonraki Sayfa 5.5 Elektrik Gücü