Przewodnictwo elektryczne a przewodnictwo cieplne
Przewodność cieplna i przewodność elektryczna to dwie bardzo ważne właściwości fizyczne materii. Przewodność cieplna materiału opisuje, jak szybko materiał może przewodzić energię cieplną. Przewodność elektryczna materiału opisuje prąd elektryczny, który wystąpi z powodu danej różnicy potencjałów. Obie te właściwości są dobrze scharakteryzowane i mają szerokie zastosowanie w dziedzinach takich jak wytwarzanie i przesyłanie energii, elektrotechnika, elektronika, termodynamika i ciepło oraz w wielu innych dziedzinach. W tym artykule omówimy, czym jest przewodność cieplna i przewodność elektryczna, ich definicje, podobieństwa między przewodnością cieplną a przewodnością elektryczną, ich zastosowania i wreszcie różnicę między przewodnością cieplną a przewodnością elektryczną.
Przewodnictwo elektryczne
Odporność elementu zależy od różnych parametrów. Długość przewodu, powierzchnia przewodu i materiał przewodnika to tylko niektóre z nich. Przewodnictwo materiału można zdefiniować jako przewodnictwo bloku o jednostkowych wymiarach wykonanych z materiału. Przewodnictwo materiału jest odwrotnością rezystywności. Przewodnictwo jest zwykle oznaczane grecką literą σ. Jednostką przewodnictwa w układzie SI jest siemens na metr. Należy zauważyć, że przewodnictwo jest specyficzną właściwością materiału w danej temperaturze. Przewodnictwo jest również znane jako przewodnictwo właściwe. Przewodnictwo elementu jest równe przewodności materiału pomnożonej przez pole powierzchni materiału podzielone przez długość materiału. Podczas przewodzenia prąduelektrony wewnątrz materiału przechodzą od wyższego potencjału do niższego potencjału. Przewodność elementu można również zdefiniować jako prąd generowany na jednostkę różnicy napięć. Przewodnictwo jest właściwością obiektu, podczas gdy przewodnictwo elektryczne jest właściwością materiału.
Przewodność cieplna
Przewodność cieplna to zdolność materiału do przewodzenia energii cieplnej. Przewodność cieplna jest właściwością materiału. Przewodność cieplna jest właściwością obiektu. Najważniejszym prawem przewodnictwa cieplnego jest równanie przepływu ciepła. Z równania tego wynika, że prędkość przepływu ciepła przez dany obiekt jest proporcjonalna do pola przekroju poprzecznego obiektu i gradientu temperatury. W formie matematycznej można to zapisać jako dH / dt = kA (∆T) / l, gdzie k to przewodność cieplna, A to pole przekroju poprzecznego, ∆T to różnica temperatur między dwoma końcami, a l to długość obiektu. ∆T / l można określić jako gradient temperatury. Przewodność cieplną mierzy się w watach na kelwin na metr.
Jaka jest różnica między przewodnością cieplną a przewodnością elektryczną?
• Podczas przewodzenia ciepła ciepło jest przenoszone przez oscylacje atomów wewnątrz materiału. W przewodzeniu elektrycznym same elektrony poruszają się, aby wytworzyć prąd.
• Większość przewodników ciepła to dobre przewodniki elektryczne. Zarówno przewodność cieplna, jak i przewodność elektryczna zależą od materiału.
• W przewodnictwie cieplnym energia jest przenoszona, ale w przewodnictwie elektrycznym przenoszone są elektrony.
