İletken ve yalıtkan nedir? Özellikleri nelerdir?

Elektrik yükleri bazı maddelerin içinde rahatça hareket edebilirken, bazılarının içinde kolay hareket edemez. İletken, içlerinde elektrik yüklerinin kolay hareket edebildiği maddelere denir. Yalıtkan, içlerinde elektrik yüklerinin kolay hareket edemediği (neredeyse hiç hareket edemediği) maddelere denir. Peki bir maddenin elektriği iletip iletmediğini (elektrik yüklerinin hareket edip etmediğini) nasıl anlayabiliriz? Bunun için basit üç deney yapabiliriz.

İletken ve yalıtkan deneyleri

Elektrostatik yazısından plastik bir çubuğu bir yün parçasına sürterek elektrikle yükleyebileceğimizi (eksi yükle yükleneceğini) biliyoruz. Ayrıca yüklü cisimlerin küçük kağıt parçalarını çektiğini, yüksüz cisimlerinse kağıt parçaları üstünde bir etkisi olmadığını da biliyoruz. Yani bir cismin yüklü olup olmadığını belirleyebiliyoruz. Ek olarak eksi yüklerin eksi yükleri ittiğini ve eksi yüklerin artı yükleri çektiğini de öğrendik. Bu bilgileri kullanarak şimdi deneylerimize başlayalım.

İletken ve yalıtkan deneyi 1

Plastik çubuğu yüne sürterek yükleyelim. Sonra tahta ayaklık üstünde duran, yüksüz (nötr) metal bir küreye çubuğun sürtülmüş bölgesini dokunduralım. Metal küreyi tahta sapından tutup kağıt parçalarına yaklaştırdığımızda onları çektiğini görüyoruz. Ayrıca tavana astığımız eksi yüklü plastik çubuğu da ittiğini görüyoruz. Bu gözlemlerden varabileceğimiz sonuç, metal kürenin plastik çubukla aynı yükle yüklenmiş olduğu, yani metal küre de eksi yüklü olmalı. Demek ki dokunduklarında plastik çubuktan metal küreye eksi yükler (elektronlar) aktarıldı.

İletken ve yalıtkan deneyi 2

Bu kez tahta saplı iki metal küreyi yan yana koyuyoruz ama birbirlerine dokunmuyorlar. Aralarına bir plastik çubuk yerleştiriyoruz, çubuk her iki küreye de dokunuyor. Bir başka plastik çubuğu yün parçasına sürterek yüklüyoruz ve sağdaki metal küreye dokunduruyoruz. Ardından, sağdaki metal kürenin kağıt parçalarını çektiğini ve yüklü plastik çubuğu ittiğini gözlemliyoruz. Ama soldaki metal küre ikisini de yapmıyor; ne kağıt parçalarını çekiyor ne de yüklü plastik çubuğu itiyor. Sağdaki kürenin yüklendiğini ama soldaki kürenin yüklenmediğini (yüksüz veya nötr kaldığını) görüyoruz.

İletken ve yalıtkan deneyi 3

İkinci deneyi bu kez iki küreyi birbirine bir metal çubukla bağlayarak tekrarlıyoruz. Metal çubuk her iki küreye de dokunuyor. Sonra sağdaki küreye yüklenmiş plastik çubukla dokunuyoruz. Ardından, her iki kürenin de hem kağıt parçalarını çektiğini hem de yüklü plastik çubuğu ittiğini görüyoruz. Her iki küre de eksi yükleniyor.

3 Deneyin sonucu olarak ;

1. Elektrik yükü bir cisimden diğerine yalnızca iki cisim birbirine dokunuyorsa aktarılabilir. Temas şarttır. Bir cisime elinizle dokunarak yüksüz hale getirebilirsiniz. Buna topraklama diyoruz.
2. Elektriksel özellikleri çok farklı olan iki tür (çeşit veya sınıf) malzeme vardır. Bunlara iletken ve yalıtkan diyoruz. Elektrik yükünü ileten ya da aktaran metal çubuk iletken, elektrik yükünün üstünde hareket etmesine izin vermeyen plastik çubuk ise yalıtkan. Cam çubuk kullansaydık onun da yalıtkan olduğunu görecektik, yükler yalıtkanların üstünde hareketsiz kalır.

Hem iletkenlerin hem de yalıtkanların yüklenebildiğine dikkat edin, aralarındaki tek fark üzerilerinde yükün hareket edip edememesi. İletkenlerde yük hareket edebiliyor, yalıtkanlarda edemiyor.