Özdirenç

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Atla: kullan, ara

Özdirenç (resistivity) birim uzunluk ve kesit alana sahip bir iletkenin elektrik akımına karşı ne ölçüde direnç gösterdiğinin bir ölçüsüdür. Özdirenç iletkenin geometrik ölçülerinden bağımsız bir büyüklük olup, sadece iletkenin yapıldığı maddenin özellikleriyle ilgilidir.


Özdirenç tarifi[değiştir | kaynağı değiştir]

\rho={E \over J} \,\!

Bu denklemde E elektrik alan şiddeti, J elektrik akım yoğunluğu (yani birim kesit alan başına elektrik akımı) ve ρ da özdirençtir. Boyut saptama için şu ilişkiler yazılabilir:

E={V \over \ell} \,\!
J={I \over S} \,\!

Burada V iletkenin iki ucu arasındaki gerilim, I akım şiddeti, \ell iletken uzunluğu ve S de iletken kesit alanıdır.Şu halde;

\rho=\frac{(V/\ell)}{(I/S)}=\frac{V}{I}\cdot\frac{S}{\ell}\,\!

V / I oranı direnç (R) olduğundan,

\rho= R \cdot \frac{S}{\ell} \,\!

Özdirenç birimi ohm-metredir. (Ω m )

Öziletkenlik özdirenç ilişkisi[değiştir | kaynağı değiştir]

\sigma = {1\over\rho} \,\!

Burada σ öziletkenliktir.

Özdirenç sıcaklık ilişkisi[değiştir | kaynağı değiştir]

Metal iletkenlerin çoğunun özdirençleri sıcaklık ile artar.

\rho = \rho_0\cdot(1+\alpha \cdot\Delta T )\,\!

Burada ρ0 iletkenin belli bir dayanak ısıda (mesela 200C de) özdirenci, Δ T sıcaklık farkı ve α de söz konusu iletkenin sıcaklık sabitidir.

Ancak yarı iletkenlerde özdirenç sıcaklık ile azalır. Bu durum sıcaklık sabiti α nın negatif değer alışıyla ortaya çıkar.


İletkenlerin özdirençleri[değiştir | kaynağı değiştir]

Çeşitli maddelerin 20 C deki özdirençleri aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.Birinci sütunda madde isimleri (iletken ve yalıtkanlar),ikinci sütunda özdirenç, üçüncü sütunda sıcaklık katsayısı ve dördüncü sütunda da bilgi kaynağı (İngilizce Wiki'den) gösterilmiştir.

Madde 20 °C de Özdirenç (Ω·m) Sıcaklık katsayısı[K-1] Kaynak
Gümüş 1.59×10-8 0.0038 [1][2]
Bakır 1.72×10-8 0.0039 [2]
Altın 2.44×10-8 0.0034 [1]
Alüminyum 2.82×10-8 0.0039 [1]
Kalsiyum 3.3x10-8
Tungsten 5.60×10-8 0.0045 [1]
Nikel 6.99×10-8 ?
Demir 1.0×10-7 0.005 [1]
Kalay 1.09×10-7 0.0045
Platin 1.06×10-7 0.00392 [1]
Kurşun 2.2×10-7 0.0039 [1]
Manganin 4.82×10-7 0.000002 [3]
Konstantan 4.9×10-7 0.00001 [3]
Cıva 9.8×10-7 0.0009 [3]
Nikorome 1.10×10-6 0.0004 [1]
Karbon 3.5×10-5 -0.0005 [1]
Germanyum 4.6×10-1 -0.048 [1][2]
Silikon 6.40×102 -0.075 [1]
Cam 1010 to 1014 ? [1][2]
Sert lastik ≈ 1013 ? [1]
Kükürt 1015 ? [1]
Parafin 1017 ?
Kuvars 7.5×1017 ? [1]
PET 1020 ?
Teflon 1022 to 1024 ?

(Tablodaki manganin kontantin ve nikorom gibi maddeler sıcaklık katsayısı düşük alaşımlardır.)


Örnek[değiştir | kaynağı değiştir]

Tabloda demirin 200 C deki özdirencinin 1 • 10-7 olduğu görülmektedir. Sıcaklık katsayısı ise 0.005 tir. Bu durumda demirin 400 C deki özdirenci şu şekilde bulunur:

\rho = \rho_0\cdot(1+\alpha \cdot\Delta T )= 10^{-7}\cdot (1+ 0.005 \cdot 20)=1.1\cdot 10^{-7}


Notlar[değiştir | kaynağı değiştir]

1.Serway, Raymond A. (1998). Principles of Physics (2nd ed ed.). Fort Worth, Texas; London: Saunders College Pub. pp. 602. ISBN 0-03-020457-7.

2. Griffiths, David (1999) [1981]. "7. Electrodynamics". in Alison Reeves (ed.). Introduction to Electrodynamics (3rd edition ed.). Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall. pp. 286. ISBN 0-13-805326-X. OCLC 40251748.

3. Giancoli, Douglas C. (1995). Physics: Principles with Applications (4th ed ed.). London: Prentice Hall. ISBN 0-13-102153-2.

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o Serway, Raymond A. (1998). Principles of Physics (2nd ed bas.). Fort Worth, Texas; London: Saunders College Pub. ss. 602. ISBN 0-03-020457-7. 
  2. ^ a b c d Griffiths, David (1999) [1981]. "7. Electrodynamics". Alison Reeves (ed.). Introduction to Electrodynamics (3rd edition bas.). Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall. ss. 286. OCLC 40251748. ISBN 0-13-805326-X. 
  3. ^ a b c Giancoli, Douglas C. (1995). Physics: Principles with Applications (4th ed bas.). London: Prentice Hall. ISBN 0-13-102153-2. 
    (see also Table of Resistivity)