Elektrická verzus tepelná vodivosť
Tepelná vodivosť a elektrická vodivosť sú dve veľmi dôležité fyzikálne vlastnosti hmoty. Tepelná vodivosť materiálu popisuje, ako rýchlo môže materiál viesť tepelnú energiu. Elektrická vodivosť materiálu popisuje elektrický prúd, ktorý sa vyskytne v dôsledku daného rozdielu potenciálov. Obe tieto vlastnosti sú dobre charakterizované a majú obrovské množstvo aplikácií v oblastiach ako je výroba a prenos energie, elektrotechnika, elektronika, termodynamika a teplo a mnoho ďalších oblastí. V tomto článku sa budeme zaoberať pojmom tepelná vodivosť a elektrická vodivosť, ich definíciami, podobnosťami medzi tepelnou vodivosťou a elektrickou vodivosťou, ich aplikáciami a nakoniec rozdielom medzi tepelnou vodivosťou a elektrickou vodivosťou.
Elektrická vodivosť
Odolnosť súčasti závisí od rôznych parametrov. Menovať môžeme napríklad dĺžku vodiča, plochu vodiča a materiál vodiča. Vodivosť materiálu možno definovať ako vodivosť bloku, ktorého jednotkové rozmery sú vyrobené z materiálu. Vodivosť materiálu je obrátenou hodnotou odporu. Vodivosť sa zvyčajne označuje gréckym písmenom σ. Jednotka vodivosti SI je siemens na meter. Je potrebné poznamenať, že vodivosť je špecificky vlastnosťou materiálu pri danej teplote. Vodivosť je tiež známa ako špecifická vodivosť. Vodivosť súčasti sa rovná vodivosti materiálu vynásobenej plochou materiálu vydelenou dĺžkou materiálu. Pri vedení elektrinyelektróny vo vnútri materiálu prechádzajú z vyššieho potenciálu do nižšieho potenciálu. Vodivosť súčiastky možno tiež definovať ako prúd generovaný na jednotku rozdielu napätia. Vodivosť je vlastnosťou objektu, zatiaľ čo elektrická vodivosť je vlastnosťou materiálu.
Tepelná vodivosť
Tepelná vodivosť je schopnosť materiálu viesť tepelnú energiu. Tepelná vodivosť je vlastnosťou materiálu. Tepelná vodivosť je vlastnosťou objektu. Najdôležitejším zákonom za tepelnou vodivosťou je rovnica tepelného toku. Táto rovnica uvádza, že rýchlosť toku tepla daným objektom je úmerná ploche prierezu objektu a teplotnému gradientu. V matematickej forme to možno napísať ako dH / dt = kA (∆T) / l, kde k je tepelná vodivosť, A je prierez, ∆T je teplotný rozdiel medzi oboma koncami a l je dĺžka. objektu. ∆T / l možno označiť ako teplotný gradient. Tepelná vodivosť sa meria vo wattoch na kelvin na meter.
Aký je rozdiel medzi tepelnou vodivosťou a elektrickou vodivosťou?
• Pri tepelnom vedení sa teplo prenáša kmitaním atómov vo vnútri materiálu. V elektrickom vedení sa elektróny samy pohybujú, aby vytvorili prúd.
• Väčšina tepelných vodičov sú dobré elektrické vodiče. Tepelná vodivosť aj elektrická vodivosť závisia od materiálu.
• Pri tepelnej vodivosti sa prenáša energia, ale pri elektrickej vodivosti sa prenášajú elektróny.
