Back to the topics list

keçiricilik

Keçirmə istilik və ya elektrik cərəyanı kimi bir şeyin bir maddədən digərinə keçməsi prosesidir. Keçirmə bərk, maye və qazlarda baş verir. Bununla belə, bərk maddələr enerjini ən səmərəli şəkildə ötürür, çünki bərk cisimlərdəki molekullar ən sıx şəkildə yığılır və molekullar bir-birinə daha yaxındır.

• İki cisim arasında keçiriciliyin baş verməsi üçün onların bir-birinə toxunması lazımdır.
• Eyni cisim daxilindəki atomlar arasında keçiriciliyin baş verməsi üçün onlar da toxunmalıdır (və ya demək olar ki, toxunmalıdır).

İstilik keçiriciliyi

Molekullar temperaturun artması zamanı istilik keçiriciliyi baş verir; onlar titrəyir və bu vibrasiya və hərəkət istilik enerjisini ətrafdakı molekullara ötürür.

Müxtəlif temperaturda olan iki cisim təmasda olduqda, istilik yüksək temperaturda olan bədəndən aşağı temperaturda bədənə axır . Maddənin orta kinetik enerjisi bədənin temperaturunun ölçüsüdür. Maddənin molekullarının orta kinetik enerjisi yüksəldikdə onun temperaturu yüksəlir, maddə molekullarının orta kinetik enerjisi azaldıqda isə temperaturu azalır.

Bir qızartma qabını alovda saxlayın. Qızartma qabı tezliklə qızır, çünki istilik alovdan tavaya keçir. İndi tavanı alovdan çıxarın. Tədricən tava soyuyacaq, çünki istilik tavadan ətrafa ötürülür. Hər iki halda istilik daha isti bir obyektdən daha soyuq bir obyektə keçir.

Bir stəkan isti çaya toxunsanız, əlinizin stəkanın istiliyini hiss etdiyini hiss edərdiniz. Səbəb istilik enerjisinin bir hissəsinin fincandan əlinizə keçməsidir. İsti bir cisimdən soyuq bir obyektə istilik ötürülür, əgər onlar arasında təmas varsa. Fizikada deyirik ki, istiliyin ötürülməsi üçün bir mühit lazımdır. İstilik keçiriciliyi, bir-birinə toxunduqda fərqli temperaturlara malik olan istiliyin bir cisimdən digərinə hərəkətidir. Bərk cisimlərdə, ümumiyyətlə, istilik keçiricilik prosesi ilə ötürülür. İstilik keçiriciliyi bir materialın istilikdən nə qədər səmərəli keçə biləcəyini təsvir edir. Temperatur gradienti ilə müqayisədə vahid sahəyə enerji axınının sürəti ilə müəyyən edilir.

Furyenin İstilik Keçirmə Qanunu: Furye Qanunu istilik enerjisinin daha isti materiallardan daha soyuq materiallara keçdiyini göstərir. Furye qanununu belə yazmaq olar

q = kAdT∕s

Bu tənlikdə q istilik keçirmə sürətini, A istilik ötürmə sahəsini, k materialın istilik keçiriciliyini, dT materialın temperatur fərqini, s isə materialın nə qədər qalın olduğunu bildirir.

Nümunələr:

• Arxa əzələlərinizi istilik yastığı ilə qızdırın.
• Əgər soyuqsan və kimsə səni tutursa; istilik onların bədənindən sizin bədəninizə keçir və siz isti hiss edirsiniz.
• Tərəvəzləri tavada qızardarkən. İstilik ötürülməsi alovdan tavaya və sonra tərəvəzə keçir.

Elektrik cərəyanının ötürülməsi

Elektrik cərəyanının ötürülməsi elektrik yüklü hissəciklərin bir mühitdə hərəkəti nəticəsində baş verir. Bu hərəkət elektronlar və ya ionlar tərəfindən daşınan elektrik cərəyanı ilə nəticələnə bilər. Elektrik keçiriciliyinə misal olaraq, cərəyan edən naqillərə toxunduğunuz zaman təsadüfən elektrik cərəyanına məruz qalmağınızdır, çünki vücudunuzda elektrik keçiricisi olan su var. Başqa bir misal, elektrik cərəyanı keçirici olan naqillərdən keçdiyi zaman televizora baxa və ya kompüterdən istifadə edə bilərik.

Elektrik keçiriciliyi bir materialın elektrik yükünün hərəkətini nə qədər yaxşı qəbul etdiyini göstərən bir ölçüdür. Metallar kimi bərk cisimlərdə elektronlar atomlara sərbəst şəkildə bağlıdırlar, çünki elektronlar metal obyektdə atomdan atoma sərbəst hərəkət edə bilir. Bu elektron hərəkətliliyi bizə elektrik cərəyanını ondan keçirməyə imkan verir. Elektrik cərəyanını cisimlərdən asanlıqla keçirə biliriksə, onlara Yaxşı elektrik keçiriciləri deyirik. Onlardan elektrik cərəyanının keçməsinə imkan verməyən materiallar izolyator adlanır. Yarımkeçiricilərin keçiriciliyi izolyator və keçiricinin keçiriciliyi arasında aralıqdır. "Mükəmməl vakuum" yüklü hissəcikləri ehtiva etmir; vakuumlar adətən çox yaxşı izolyator kimi davranırlar.

Metallarda keçiricilik, cərəyanın tətbiq olunan elektrik sahəsinə mütənasib olduğunu bildirən Ohm Qanunu ilə yaxşı təsvir edilmişdir. Materialda cərəyan sıxlığının (sahə üzrə cərəyan) görünməsi asanlığı σ keçiriciliyi ilə ölçülür və aşağıdakı kimi müəyyən edilir:
j = σ E,

E həmin yerdəki elektrik sahəsidir, σ isə materialın keçiriciliyidir, yüklərin oradan necə asanlıqla keçdiyinin ölçüsüdür.

Materialın elektrik keçiriciliyi və ya müqaviməti materialın ölçüsünə və ya formasına görə dəyişməyən dəyişməz bir xüsusiyyətdir.

Keçirici ilə doldurulması:
Cismlər keçirmə üsulu ilə, yəni təmas yolu ilə yüklənə bilər. Keçirmə yolu ilə bədən yükləyici orqandakı kimi yükü alır.

Təcrübə: Karandaşın üzərinə bir kağız zolağı yuvarlayaraq və sonra qələmi yumşaq bir şəkildə çəkərək kağız silindrini düzəldin. Kağız silindrini mərkəzinə bağlanmış iplə asın. Şüşə çubuq götürün və onu ipəklə ovuşdurun ki, müsbət yüklü olsun. Bu şüşə çubuqla kağız silindrinə toxunun. Şüşə çubuğu çıxarın və yenidən şüşə çubuğu kağız silindrinin yanına gətirin.

Kağız silindrinin şüşə çubuq tərəfindən dəf edildiyini görəcəksiniz, bu o deməkdir ki, kağız silindr keçiriciliyə görə şüşə çubuqdakı ilə eyni yük olan müsbət bir yük qazanmışdır.

Nümunələr:

• Evinizdəki naqillər elektrik cərəyanını keçirir və açarı çevirdiyiniz zaman işıqların yanmasına imkan verir.
• Sabit telefonla səs dalğaları elektrik enerjisinə çevrilir və naqillər vasitəsilə digər şəxsin telefonuna ötürülür və burada yenidən səs dalğalarına çevrilir.
• Yıldırım çubuqları binalara ildırım vurmaq üçün onları cəlb etmək və struktura zərər verməkdənsə, enerjini birləşdirilmiş naqillər vasitəsilə yerə endirmək üçün quraşdırılır.
• Ürəklərin öz təbii elektrik keçiricilik sistemi var. Ürək döyündüyü zaman onun elektrik siqnalları ürəyin uyğun bir ritmdə döyünməsinə səbəb olur.
• Əgər kiminsə ürəyindəki elektrik sistemi düzgün işləmirsə, insan keçiriciliyi simulyasiya etmək üçün kardiostimulyator quraşdırmalıdır.
• Suda olan ionlar onun elektrik cərəyanını keçirməsinə səbəb ola bilər. Buna görə də ildırım çaxması zamanı üzməkdən çəkinmək vacibdir; ildırım suya dəyərsə, içindəki hər kəs elektrik cərəyanı vurma riski daşıyır.

Fotokeçiricilik

Fotokeçiricilik materialın elektromaqnit şüalarını udması zamanı baş verir və nəticədə maddənin elektrik keçiriciliyi dəyişir. Elektromaqnit şüalanması yarımkeçirici üzərində parlayan işıq kimi sadə və ya qamma şüalanmasına məruz qalan material kimi mürəkkəb bir şeydən qaynaqlana bilər. Elektromaqnit hadisəsi baş verdikdə, sərbəst elektronların sayı, elektron dəliklərinin sayı da artır və beləliklə, obyektin elektrik keçiriciliyi artır. Silisium, germanium, qurğuşun sulfid və kadmium sulfid kimi bəzi kristal yarımkeçiricilər və əlaqəli yarımmetal selenyum güclü fotokeçiriciliyə malikdir.

Nümunələr:

• Kopyalama maşınları
• Günəş panelləri
• Fotosellər
• İnfraqırmızı aşkarlama avadanlığı.

Yaxşı istilik və elektrik keçiriciləri

  İstilik və ya elektrik enerjisini və ya hər ikisini səmərəli şəkildə ötürən hər hansı bir obyekt keçiricidir. Onlardan istilik və elektrik keçirməyə imkan verməyən materiallar izolyatordur.

Metallar ümumiyyətlə istiliyi səmərəli şəkildə köçürür və yaxşı istilik keçiriciləridir. Parçalar və ağac zəif istilik keçiriciliyini təmin edir. Ümumiyyətlə, bir maddə yaxşı istilik enerjisi keçiricisidirsə, o da yaxşı bir elektrik keçiricisi olacaqdır. Bu həmişə doğru deyil; məsələn, mika istilik keçiricisidir, lakin elektrik izolyatorudur. Duzlu su zəif istilik keçiricisidir, lakin yaxşı elektrik keçiricisidir. Yenə də, ümumiyyətlə, istilik enerjisini maddədə hərəkət etdirən atomların eyni sıx yığılması və elektronlarının nisbətən sərbəst hərəkəti elektronların elektrik enerjisini də hərəkətə gətirir.

Təmiz su, heç bir həll edilmiş bərk maddələr olmadan elektrik keçirici deyil. Suda daha çox həll olunmuş minerallar olduqda elektrik cərəyanı daha asan axır. Qazların qarışığı olan hava ümumiyyətlə nə istilik, nə də elektrik cərəyanını yaxşı keçirmir. Hava da su kimi izolyator hesab olunur. Bununla belə, havadakı hissəciklər, məsələn, yığılmış statikdən (ildırım vurmaq üzrə olan elektrik sahəsindən və ya elektrik xəttinin elektrik sahəsindən) güclü elektrik yükü qəbul etdikdə, hava elektrik cərəyanını keçirə bilər.