Gümüşün diğer metallere göre pahalı olması sebebiyle elektriksel iletken olarak en çok kullanılan maddeler arasında bakır ve alüminyum bulunur. Elektriksel iletken maddelerin elektronları, atomlara zayıf bağ ile tutunur. Bu sayede herhangi bir elektrik akımı sırasında bu elektronlar atomlardan ayrılır. Atomdan ayrılan elektron, akımı diğer elektrona kolaylıkla iletebilir ve bu durum maddeye iletkenlik özelliği kazandırır.
Gümüşten sonra elektriği en iyi ileten elektriksel iletkenler sırasıyla; bakır, altın ve alüminyumdur. Elektriksel iletken maddeler zaman içinde oksitlenerek iletkenliğini yitirebilir. Ancak altın, çok zor oksitlenen bir iletkendir. Bu nedenle yüksek teknolojili cihazların elektriksel kontaklarında tercih edilebilir. Üstelik altın, oksitlendiği halde bile iletkenliğini sürdürür.
Elektriksel İletkenlerin Özellikleri Nedir?
Elektriksel iletkenlerin özellikleri şunlardır:
- Elektrik akımını kolay bir şekilde iletirler.
- Pek çok elektriksel iletken, aynı zamanda ısıyı da iletir.
- İletken maddelerin elektronları, atomlarına zayıf bir bağ ile bağlıdır.
- Metallerin yanı sıra sıvı ve gaz maddeler de elektriksel iletken olabilir.
- Metal iletkenler, sıvı ve gaz iletkenlere göre daha iyi iletim sağlar.
İletken Maddeler Nelerdir?
İletken maddeler kendi aralarında üç ana gruba ayrılır. Bu gruplar şunlardır:
- Katı iletken maddeler
- Sıvı iletken maddeler
- Gaz iletken maddeler
Katı İletken Maddeler Nelerdir?
Katı iletken maddeler şunlardır:
- Altın: En iyi elektriksel iletkenlerden biridir. Kolay oksitlenmez ve oksitlense bile iletkenlik özelliğini kaybetmez. Atom numarası 79, erime noktası 1064 derece, simgesi ise AU’dur.
- Alüminyum: En iyi ve en çok kullanılan elektriksel iletkenlerden birisidir. Atom numarası 13, erime noktası 660,3 derece, simgesi ise AL’dir.
- Magnezyum: Elektriği iyi ileten maddelerden biri olan magnezyumun atom numarası 12, erime noktası 650 derece, simgesi ise MG’dir.
- Tungsten: İyi bir elektriksel iletken olan tungsten, çok sert bir yapıya sahiptir. Ampül içerisinde kullanılan tungstenin atom numarası 74, erime noktası 3482 derece, simgesi ise W’dur.
- Çinko: İyi bir elektriksel iletken olan çinkonun atom numarası 30, erime noktası 419,5 derece, simgesi ise ZN’dir.
- Demir: İyi bir elektriksel iletken olmasına karşı çok çabuk oksitlendiği için fazla tercih edilmeyen demirin atom numarası 26, erime noktası 1538 derece, simgesi ise FE’dir.
- Çelik: Demirin çeşitli işlemlere tabi tutulması ile üretilen çelik, iyi bir elektriksel iletkendir. Demirin güçlendirilmesiyle elde edilen çelik, iletkenlik yönünden demirden daha etkilidir.
- Nikel: İyi bir iletken olan nikelin atom numarası 28, erime noktası 1455 derece, simgesi ise Ni’dir.
- Krom: Elektriksel iletken olma özelliğini taşıyan kromun atom numarası 24, erime noktası 1907 derece, simgesi ise CR’dir.
- Kurşun: Oksitlenmesi ve korozyona uğraması son derece zor bir madde olan kurşun, buna karşılık olarak kötü bir iletkenliğe sahiptir. Gene de elektriksel bir iletken olan kurşunun atom numarası 82, erime noktası 327,5 derece, simgesi ise PB’dir.
- Bakır: En iyi elektriksel iletkenlerden bir tanesi olan bakırın atom numarası 29, erime noktası 1085 derece, simgesi ise CU’dur.
- Gümüş: 63 mega-siemens olan elektrik iletim gücüyle en güçlü elektriksel iletken olan gümüşün atom numarası 47, erime noktası 961.8 derece, simgesi ise AG’dir.
- Sodyum: Elektriksel bir iletken olmasına rağmen 97,79 derecelik erime noktası ile sürdürülebilir bir iletken olmayan sodyumun atom numarası 11, simgesi ise NA’dır.
- Grafit: Elektriksel bir iletken olan grafit, karbondan elde edilen bir maddedir.
- Platin: Elektriksel bir iletken olan platinin atom numarası 78, erime noktası 1768 derece, simgesi ise PT’dir.
Sıvı İletken Maddeler Nelerdir?
Sıvı iletken maddeler şunlardır:
- Tuzlu su: İyi bir sıvı iletken olan tuzlu su, sodyum (Na) ve klor (Cl-) iyonlarının birleşiminden meydana gelir.
- Asitli su: İyi bir sıvı iletken olan asitli su, herhangi bir asidin su ile karıştırılması ile elde edilir.
- Sıvı haldeki cıva: İyi bir sıvı iletken olan cıvanın atom numarası 80, erime noktası -38,83 derece, simgesi ise HG’dir.
- Klorlu su: İyi bir sıvı iletken olan klorlu su, çeşme suyu olarak da bilinen içme suyudur.
- Sirkeli su: İyi bir sıvı iletken olan sirkeli su, herhangi bir sirkenin su ile karıştırılması ile elde edilir.
- Limonlu su: İyi bir sıvı iletken olan limonlu su, limon ile suyun karıştırılmasıyla elde edilir.
Elektrik Kabloları Hangi İletkenlerden Yapılır?
Elektrik kabloları, cihazlar arasında elektrik akışını sağlamak için kullanılan kablolardır. Günlük yaşamda sıklıkla kullanılan elektrik kablolarının yapımında en çok kullanılan maddeler ise alüminyum ve bakırdır. Bakır kablolar, alüminyum kablolara göre daha pahalıdır. Elektrik kablolarının üretiminde en çok bakır ve alüminyum maddelerinin kullanılmasının sebebi maliyet ve dayanıklılıktır. Gümüş ve altın gibi maddeler çok pahalı olduğu için elektrik kablosu yapımında fazla tercih edilmez. Demir gibi daha ucuz elektriksel iletken maddeler de mevcuttur. Ancak demir, çok çabuk oksitlenen bir maddedir. Oksitlenmiş demir ise iletkenlik özelliğini yitirir. Bu nedenle elektrik kablosu yapımında hem maliyet hem dayanıklılık yönünden bakır ve alüminyum tercih edilmektedir. Buna karşılık olarak özel teknolojili cihazlar için özel olarak üretilmiş gümüş ve altın alaşımlı kablolar da bulunur.
Hangi İletkenlerden Yapılan Elektrik Ürünleri Kullanılmalıdır?
İletken madde seçimi, ilgili iletkenin ne doğrultuda ve nasıl bir cihazda kullanılacağına bağlı olarak seçilmelidir. Örneğin çok yüksek sıcaklıklarda dayanması istenen bir iletken madde kullanılmak isteniyorsa, ilgili iletken maddenin erime noktasına dikkat edilmelidir. İletken maddenin oksitlenme süresi, oksitlendiği takdirdeki çalışma performansı da göz önünde bulundurulmalıdır. Ayrıca iletken maddenin iletkenlik seviyesi de kullanılacak cihaza göre önem taşır. En çok kullanılan elektriksel iletkenler hem maliyet hem de dayanıklılık yönünden avantajları bulunan bakır ve alüminyumdur.