Elektriksel direnç ve kondüktans

Giriş

Hidrolik örneklemede akım tele doğru gider aynı suyun boruya doğru gitmesi gibi ve  tele karşı olan voltaj düşmesi  boruya doğru itilen suyun basıncının düşmesi gibidir.
Voltaj Düşmesi( direncin bir tarafındaki voltajla diğer tarafı arasındaki farktır) yalnızca voltaj değildir, bir dirence doğru itilen akımın yürütülme gücünün sağlanmasıdır.  Bu hidrolikteki yasayla benzerdir. Borunun iki kolları arasındaki basınç farkı ,kendi basıncı değildir, akımın nereye doğru akacağına karar verir. Örneğin; borunun üstünde büyük bir su basıncı olabilir ,bu basınç suyu boruya itmeye zorlar. Aksi bir durum olarak, borunun üstünde eşit su basıncı olabilir, bu da suyun borudan geriye doğru itilmesine sebep olur. Eğer basınçlar eşit olursa su akışı gerçekleşmez(sağdaki resimdeki gibi, borunun üstünde su basıncı sıfırdır).
Bir telin, direncin veya diğer elementlerin iletkenliğine ve direncine karar verebilmek için çoğunlukla kullanılan iki nicelik vardır. Biri geometrisi ,şekli bir diğeri de yapısıdır.
Geometri önremlidir. Çünkü, suyu dar uzun bir boruya itmek kısa ve geniş bir boruya göre daha zordur. Aynı şekilde uzun ince bakır tel kısa ve kalın bakır tele göre büyük bir dirence sahiptir(düşük iletken).
Yapısı ve malzemesi de şekli kadar önemlidir. İçi saçla doldurulan bir boru ,aynı şekil ve boyuttaki  temiz boruya göre su akışını daha fazla kısıtlar. Benzer bir yolla ,elektronlar serbestçe akarlar ve kolayca bakır telde iletilirler ama aynı boyut ve şekildeki çelik telde kolaylıkla iletilemezler. Ve  esas olan şey, şekli biçimsiz bir silgi gibi yalıtkan maddelerde akışkanlık sağlayamazlar. Çelik, bakır ve  silgi arasındaki fark, onların mikroskobik yapıları, elektron modelleri ve özdirenç olarak bilinen nicelikleri ile alakalıdır.

İletkenler ve Dirençler

Ana elektrik akımı iletkenlere doğru akar. Belirli bir direncin bir parça iletken materyali bir devrede kullanılmasına rezistör denir. İletkenler ,bakır, alüminyum ve metaller  gibi yüksek iletkenliğe sahip materyallerden yapılır .Rezistör, başka bir deyişle, materyallerin büyük bir kısmı harcamak için gerekli enerji miktarı, istenilen direnç gibi bazı faktörlere bağlı olarak üretilir.

Direncin ölçülmesi

Direnci ölçmek için kullanılan cihaza ohm metre denir.Basit ohmmetreler   düşük dirençleri doğru olarak ölçemezler,Çünkü direncin ölçülmesi bir voltaj düşmesine sebep olur ,bu da ölçmeyle ilişkilidir.Bu nedenle,dört uç algılamalı birçok doğru cihaz kullanılır.

Direncin frekans bağımlılığı

AC devrelerinin başka bir komplikasyonu da ,direnç ve kondüktansın  frekansa bağlı olmasıdır. Bir sebebi de yukarıda belirtilen yüzey etkisidir(yakın olma etkisiyle ilgili).Diğer bir sebebi de özdirencin frekansa bağlı olmasıdır.

Basınç bağımlılığı

Bir iletkenin direnci sıcaklığa bağlı olduğu gibi, iletkenin direnci basınca da bağlıdır .Basınç altında sakinleştirilen bir iletken (gerginliğin bir şekli olan basınca neden olur).İletkenin basıncı artarsa, kesit alanı azalır. Bu etkiler iletkenin buhar bölümünün direncinin artmasına katkıda bulunur.

Işık aydınlatma bağımlılığı

Belirli yarı iletkenlerden yapılan bazı dirençler fotoiletkenlik sergilerler. Bunun anlamı, ışık parladığında dirençlerinin değişmesidir .Bu nedenle fotodirençler (ışığa bağımlı dirençler)olarak bilinirler.Işık dedektörlerinin bilinen çeşitlerinden biridir.

Süperiletkenlik

Süper iletken materyaller ,tam olarak sıfır dirence ve sonsuz iletkenliğe sahiptir. Çünkü voltaj 0’dır ve akım sıfırdan farklıdır. Bu ayrıca ısınma enerjisinin olmadığı anlamına gelir ve başka bir deyişle elektrik enerjisinin harcanmadığı anlamına gelir. Kapalı bir döngünün içinde süperiletken  bir  tel olsaydı, akım her zaman döngünün etrafında akardı.  Süperiletkenler ,NbSN alaşımı gibi birçok metal süperiletkenler  sıvı helyumla birlikte 4K civarındaki soğuk havayı ya da 77 K civarındaki sıvı nitrojeni  gerektirirler. Bununla beraber süperiletkenlik magnetleri içeren,birçok teknolojik uygulama vardır.