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, ke kterému dojde v důsledku daného rozdílu potenciálu. 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 v mnoha dalších oborech. V tomto článku budeme diskutovat o tom, co je 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. Délka vodiče, plocha vodiče a materiál vodiče jsou jen některé. Vodivost materiálu může být definována jako vodivost bloku s jednotkovými rozměry vyrobenými z materiálu. Vodivost materiálu je inverzní k měrnému odporu. Vodivost se obvykle označuje řeckým písmenem σ. Jednotkou SI vodivosti je siemens na metr. Je třeba poznamenat, že vodivost je specificky vlastností materiálu při dané teplotě. Vodivost je také známá jako specifická vodivost. Vodivost součásti se rovná vodivosti materiálu vynásobené plochou materiálu dělené délkou materiálu. Při vedení elektřiny se elektrony uvnitř materiálu 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 vlastnost materiálu. Tepelná vodivost je vlastnost objektu. Nejdůležitějším zákonem tepelné vodivosti je rovnice tepelného toku. Tato rovnice říká, 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 příčná plocha, ∆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. Při elektrickém vedení se samotné elektrony pohybují, aby vytvořily proud.
• Většina tepelných vodičů jsou dobré elektrické vodiče. Tepelná vodivost i elektrická vodivost závisí na materiálu.
• Při tepelné vodivosti se přenáší energie, ale při elektrické vodivosti se přenášejí elektrony.
