Elektrická vs. tepelná vodivost
Tepelná vodivost a elektrická vodivost jsou dvě velmi důležité fyzikální vlastnosti hmoty. Tepelná vodivost materiálu popisuje, jak rychle může materiál vést tepelnou energii. Elektrická vodivost materiálu popisuje elektrický proud, který nastane v důsledku daného potenciálního rozdílu. Obě tyto vlastnosti jsou dobře charakterizovány a mají obrovské množství aplikací v oblastech, jako je výroba a přenos energie, elektrotechnika, elektronika, termodynamika a teplo a mnoho dalších oborů. V tomto článku se budeme zabývat tím, co jsou tepelná vodivost a elektrická vodivost, jejich definice, podobnosti mezi tepelnou vodivostí a elektrickou vodivostí, jejich aplikace a nakonec rozdíl mezi tepelnou vodivostí a elektrickou vodivostí.
Elektrická vodivost
Odpor součásti závisí na různých parametrech. Je třeba jmenovat například délku vodiče, plochu vodiče a materiál vodiče. Vodivost materiálu lze definovat jako vodivost bloku majícího jednotkové rozměry vyrobené z materiálu. Vodivost materiálu je inverzní vůči odporu. Vodivost se obvykle označuje řeckým písmenem σ. Jednotka vodivosti SI je siemens na metr. Je třeba poznamenat, že vodivost je specificky vlastnost materiálu při dané teplotě. Vodivost je také známá jako specifická vodivost. Vodivost součásti se rovná vodivosti materiálu vynásobené plochou materiálu dělenou délkou materiálu. Při vedení elektřinyelektrony uvnitř materiálu se pohybují z vyššího potenciálu do nižšího potenciálu. Vodivost součásti lze také definovat jako proud generovaný na jednotkový rozdíl napětí. Vodivost je vlastnost objektu, zatímco elektrická vodivost je vlastnost materiálu.
Tepelná vodivost
Tepelná vodivost je schopnost materiálu vést tepelnou energii. Tepelná vodivost je vlastností materiálu. Tepelná vodivost je vlastností objektu. Nejdůležitějším zákonem za tepelnou vodivostí je rovnice tepelného toku. Tato rovnice uvádí, že rychlost toku tepla daným objektem je úměrná ploše průřezu objektu a teplotnímu gradientu. V matematické formě to lze zapsat jako dH / dt = kA (∆T) / l, kde k je tepelná vodivost, A je průřez, ∆T je teplotní rozdíl mezi dvěma konci a l je délka objektu. ∆T / l lze označit jako teplotní gradient. Tepelná vodivost se měří ve wattech na kelvin na metr.
Jaký je rozdíl mezi tepelnou vodivostí a elektrickou vodivostí?
• Při vedení tepla se teplo přenáší oscilací atomů uvnitř materiálu. V elektrickém vedení se elektrony samy pohybují, aby vytvořily proud.
• Většina tepelných vodičů jsou dobré elektrické vodiče. Tepelná vodivost i elektrická vodivost závisí na materiálu.
• V tepelné vodivosti se přenáší energie, ale v elektrické vodivosti se přenášejí elektrony.
