Neler yeni

Metalik sistemlerde direnç kavramı

F

faust

Ziyaretçi
Bir metalin kristal yapısı idealse, bu durum metalin kristal yapısının geometrik olarak belirli periyotlarda aksamaksızın gerçekleşmişse ve sistem içindeki asimetrik nitelikli titreşimler yoksa elektrik akımı hiçbir dirençle karşılaşmadan yoluna devam edip gidebilir. Sistemde safsızlıklar ve düzensizlik varsa kristal içinde bazı termal titreşimler meydana gelir ve bunun sonucu elektrik akım büyük ölçüde engellenir. Diğer yandan oda sıcaklığında elektrik direncini etkileyen durum sistemin içindeki atomik yapıların termal titreşimleridir. Çok düşük sıcaklıklarda ise, elektriksel direnci engelleyen durum kristal örgüdeki düzensizlik ve safsızlıklardır. Metallerde toplam direnç ise iki bileşenden oluşmaktadır ve formülde yerine yazılırsa;

ρ=ρ(r)+ρ(I)

ρ(r) burada kristal örgü hatalarından ve safsızlıktan dolayı mutlak sıfır noktasında dahi ortaya çıkan direnç.
ρ(I) ise kristal sistemin titreşimlerinden kaynaklanan metal direnci.

Kristal örgüde titreşimler sıcaklıkla doğru orantılıdır ve sıcaklık arttıkça titreşimde artmaktadır. Aynı durum metallerin iletken direnci içinde geçerlidir. Yani iletkenlik direnci sıcaklıkla artmaktadır yalnız metal sıvı hale geldikçe artmada düzensizlik görülür yani ilk baştaki gibi doğrusal olarak artmamaktadır ve sıvı halde aşırı artış gösterir. Bu durum metalin atomları başka bir metal atomuyla karışırsa burada metalin elektronları saçılacağından metalin iletkenliği düşer. Yine örneğin altın ve gümüş gibi bağımsız durumda yüksek iletkenlik gösterirken bunların karışımından oluşan Au-Ag karışımının/alaşımının iletkenliği oldukça düşüktür.

İsmail Çelik

Kaynak:
[1]. Prof.Dr. Mustafa Cebe - Kuantum Kimyası (Dora Basın Yayınevi - 2011)