Maddelerin Elektriği İletme Durumları

Günlük hayatımızın vazgeçilmez bir parçası olan elektrik enerjisi, evlerimizde, okullarımızda ve hastanelerde sayısız cihazın çalışmasını sağlar. Sabahları uyandığımızda çay demlemek için kullandığımız su ısıtıcısından, akşamları odamızı aydınlatan ampule kadar her şey elektrik sayesinde çalışır. Peki, elektrik enerjisi evimize kadar nasıl ulaşır ve neden elektrik kablolarının dışı plastik gibi farklı maddelerle kaplıdır? Bu soruların cevabı, maddelerin elektrik enerjisini iletme ya da iletmeme özelliklerinde gizlidir.

Maddeler, içlerinden elektrik enerjisinin geçişine izin verip vermemelerine göre temel olarak ikiye ayrılır: İletken maddeler ve yalıtkan maddeler. Bu iki farklı madde türü, hem elektriğin taşınmasında hem de bizim elektrik çarpmalarından korunmamızda çok önemli görevler üstlenir.

İletken Maddeler Nelerdir?

Elektrik enerjisinin kendi üzerinden geçmesine (akmasına) izin veren maddelere iletken madde denir. İletken maddeler, elektrik akımını bir noktadan başka bir noktaya taşımak için kullanılırlar. Evlerimizdeki elektrik tesisatlarında, elektrik direkleri arasındaki uzun kablolarda ve tüm elektronik aletlerin iç mekanizmalarında iletken maddeler bulunur.

Katı İletkenler

Katı haldeki iletkenlere verilebilecek en güzel örnekler genellikle metallerdir. Altın, gümüş, bakır, alüminyum, demir, çinko ve nikel gibi metaller çok iyi iletkenlerdir. - Altın ve Gümüş: Elektriği en iyi ileten metallerdendir. Ancak çok pahalı ve değerli oldukları için günlük hayattaki elektrik kablolarında pek tercih edilmezler. Genellikle hassas elektronik aletlerde, bilgisayar işlemcilerinde, cep telefonlarının içindeki mikroçip bağlantılarında çok küçük miktarlarda kullanılırlar. - Bakır: Altın ve gümüş kadar pahalı olmayan ama elektriği çok iyi ileten bir metaldir. Bu nedenle evimizdeki elektrik kablolarının içinde genellikle bakır teller bulunur. - Alüminyum: Bakıra göre biraz daha hafif ve daha ucuzdur. Şehirler arası elektrik enerjisi taşıyan yüksek gerilim hatlarında hafif olması nedeniyle alüminyum tercih edilir. - Kurşun kalem ucu (Grafit): Metal olmamasına rağmen elektriği ileten nadir katı maddelerden biridir.

Sıvı İletkenler

Sadece katı maddeler değil, bazı sıvı maddeler de elektrik enerjisini iletebilir. İçerisinde çeşitli iyonlar barındıran sıvılar elektriği iletir. - Tuzlu su: Sofra tuzunun su içinde çözünmesiyle oluşan bu karışım çok iyi bir iletkendir. - Limonlu su ve sirkeli su: Asidik özellikteki sıvılar elektriğin geçişine izin verir. - Çeşme suyu (Musluk suyu): İçerisinde bol miktarda çözünmüş mineral bulundurduğu için elektriği iletir. Bu yüzden banyoda ya da ıslak zeminlerde elektrikli alet kullanırken çok dikkatli olmalıyız.

Yalıtkan Maddeler Nelerdir?

Elektrik enerjisinin kendi üzerinden geçmesine izin vermeyen maddelere yalıtkan madde denir. Yalıtkan maddelerin amacı, elektrik enerjisinin akmasını durdurmak, onu sınırlamak ve elektriğin istenmeyen yerlere veya bize ulaşmasını engellemektir. İletkenlerin üzeri her zaman yalıtkanlarla kaplanır.

Katı Yalıtkanlar

Günlük hayatımızda en çok karşılaştığımız yalıtkan maddeler katı halde olanlardır. - Plastik, kauçuk, porselen, cam, tahta (kuru tahta), kumaş, kâğıt, mika ve ebonit katı yalıtkanlara örnektir. - Plastik: Elektrik kablolarının, prizlerin ve düğmelerin dış kaplamasında en çok plastik kullanılır. Elektriğin elimize geçmesini engeller. - Porselen ve Cam: Elektrik direklerinde kabloların direğe temas ettiği noktalarda (fincan adı verilen parçalarda) porselen veya cam kullanılır. Bu sayede kablolardaki elektrik enerjisi demir ya da beton direğe geçemez.

Sıvı Yalıtkanlar

İçinde çözünmüş madde, tuz veya mineral bulunmayan saf sıvılar genellikle elektriği iletmez. - Saf su: İçerisinde hiçbir mineral veya tuz bulunmayan sudur, yalıtkandır. (Fakat günlük hayatta içtiğimiz su veya yağmur suyu saf değildir, iletkendir.) - Şekerli su: Şeker, suda çözündüğünde iyonlarına ayrışmadığı için şekerli su elektriği iletmez, yalıtkandır. - Kolonya, saf alkol, zeytinyağı: Bu sıvılar da elektrik enerjisini iletmez.

Gaz Yalıtkanlar

Normal şartlarda hava bir yalıtkandır. Düşünsenize, prizdeki veya dışarıdaki elektrik tellerindeki elektrik, hava iletken olsaydı havadan bize doğru akardı. Ancak gazlar daima yalıtkan kalmazlar. Çok yüksek elektrik enerjisi veya büyük sıcaklık farklılıkları gazları geçici olarak iletken hale getirebilir. - Yıldırım ve Şimşek: Bulutlar ile yeryüzü arasında (yıldırım) veya iki bulut arasında (şimşek) gerçekleşen elektrik boşalması sırasında, aradaki hava aniden aşırı derecede elektrikle yüklenir ve geçici olarak iletkenleşir. - Floresan ve Neon lambalar: Bu lambaların içindeki gaz, elektrik enerjisi verildiğinde iletken hale geçerek ışık saçar.

İletken ve Yalıtkanların Birlikte Kullanımı

Bir elektrik aletini güvenle kullanabilmemiz için iletken ve yalıtkan maddeler uyum içinde bir arada kullanılmak zorundadır. Örneğin, bir elektrik kablosunun; 1. İç kısmında: Elektriği kaynağından (prizden) televizyona taşıyabilmesi için bakır tel (iletken) bulunur. 2. Dış kısmında: Elektriğin dışarıya, yani dokunduğumuzda vücudumuza geçmesini engellemek için plastik kaplama (yalıtkan) bulunur.

Benzer şekilde tamircilerin kullandığı kontrol kalemi, pense veya tornavida gibi aletlerin de metal (iletken) kısımları, elektrikle işlem yapabilmek içindir. Sap kısımları ise plastik veya plastiğe benzer maddelerle (yalıtkan) kaplanmıştır ki, usta çalışırken elektriğe çarpılmasın.

Elektrik Çarpması ve Güvenlik

Vücudumuz da iyi bir iletkendir. Vücudumuzun büyük bir kısmı sudan oluşur ve kanımızdaki çeşitli mineraller sayesinde elektriği iletiriz. Elektrik enerjisinin insan vücudundan geçerek toprağa ulaşmasına elektrik çarpması denir. Elektrik çarpması ciddi yaralanmalara ve can kaybına yol açabilir.

Elektrik Çarpmalarından Korunmak İçin Nelere Dikkat Etmeliyiz? - Prizlere ıslak ellerle kesinlikle dokunmamalıyız (Çeşme suyu iletkendir). - Yıpranmış, içindeki telleri dışarı çıkmış kabloları kullanmamalı, hemen onarılmasını sağlamalıyız. - Banyo gibi ıslak zeminli ortamlarda saç kurutma makinesi, elektrikli ısıtıcı kullanırken aşırı dikkatli olmalıyız. - Prizlere fiş dışında çivi, tel, iğne gibi cisimler sokmamalıyız. - Arıza yapan elektrikli aletleri mutlaka fişten çekilmiş haldeyken ve bir uzmanın kontrol etmesine bırakmalıyız. - Elektrik direklerinin yakınına yaklaşmamalı, kopmuş tellere dokunmamalıyız.

Sonuç olarak maddelerin elektriği iletme veya iletmeme özellikleri hayatımızın her noktasında karşımıza çıkar. İletkenler sayesinde teknolojinin nimetlerinden faydalanırken, yalıtkanlar sayesinde güvende kalırız. Elektrikle ilgili her durumda bu özellikleri akılda tutmak hayati önem taşır.