Conductivitate electrică vs. termică
Conductivitatea termică și conductibilitatea electrică sunt două proprietăți fizice foarte importante ale materiei. Conductivitatea termică a unui material descrie cât de repede materialul poate conduce energia termică. Conductivitatea electrică a unui material descrie curentul electric care va apărea datorită unei anumite diferențe de potențial. Ambele proprietăți sunt bine caracterizate și au o cantitate mare de aplicații în domenii precum generarea și transportul de energie, inginerie electrică, electronică, termodinamică și căldură și multe alte domenii. În acest articol, vom discuta despre ce sunt conductivitatea termică și conductibilitatea electrică, definițiile lor, asemănările dintre conductibilitatea termică și conductibilitatea electrică, aplicațiile lor și, în final, diferența dintre conductibilitatea termică și conductibilitatea electrică.
Conductivitate electrică
Rezistența unei componente depinde de diverși parametri. Lungimea conductorului, aria conductorului și materialul conductorului sunt pentru a numi câteva. Conductivitatea unui material poate fi definită ca fiind conductanța unui bloc având dimensiuni unitare realizate din material. Conductivitatea unui material este inversul rezistivității. Conductibilitatea este de obicei indicată cu litera greacă σ. Unitatea SI de conductivitate este Siemens pe metru. Trebuie remarcat faptul că conductivitatea este în mod specific o proprietate a materialului la o anumită temperatură. Conductivitatea este cunoscută și sub numele de conductanță specifică. Conductanța unei componente este egală cu conductivitatea materialului înmulțită cu aria materialului împărțită la lungimea materialului. Când conduc electricitatea, electronii din interiorul materialului se mută de la un potențial mai mare la un potențial mai scăzut. Conductanța unei componente poate fi definită și ca curentul generat pe unitate de diferență de tensiune. Conductanța este o proprietate a obiectului, în timp ce conductivitatea electrică este o proprietate a materialului.
Conductivitate termică
Conductivitatea termică este capacitatea unui material de a conduce energia termică. Conductivitatea termică este o proprietate a materialului. Conductanța termică este o proprietate a obiectului. Cea mai importantă lege din spatele conductivității termice este ecuația fluxului de căldură. Această ecuație afirmă că rata fluxului de căldură printr-un anumit obiect este proporțională cu aria secțiunii transversale a obiectului și cu gradientul de temperatură. Într-o formă matematică, aceasta poate fi scrisă ca dH/dt=kA(∆T)/l, unde k este conductivitatea termică, A este aria transversală, ∆T este diferența de temperatură dintre cele două capete și l este lungimea a obiectului. ∆T/l poate fi numit gradient de temperatură. Conductivitatea termică este măsurată în wați pe kelvin pe metru.
Care este diferența dintre conductivitatea termică și conductibilitatea electrică?
• În conducerea termică, căldura este transferată prin oscilația atomilor din interiorul materialului. În conducerea electrică, electronii înșiși se mișcă pentru a crea curent.
• Majoritatea conductorilor termici sunt buni conductori electrici. Atât conductivitatea termică, cât și conductivitatea electrică depind de material.
• În conductivitate termică, energia este transferată, dar în conductivitate electrică electronii sunt transferați.
