Електрическа срещу топлопроводимост
Топлопроводимостта и електрическата проводимост са две много важни физични свойства на материята. Топлинната проводимост на даден материал описва колко бързо материалът може да провежда топлинна енергия. Електрическата проводимост на даден материал описва електрическия ток, който ще възникне поради дадена потенциална разлика. И двете свойства са добре характеризирани и имат огромно количество приложения в области като производство и пренос на електроенергия, електротехника, електроника, термодинамика и топлина и много други области. В тази статия ще обсъдим какво представляват топлопроводимостта и електрическата проводимост, техните определения, приликите между топлопроводимостта и електрическата проводимост, техните приложения и накрая разликата между топлопроводимостта и електрическата проводимост.
Електрическа проводимост
Съпротивлението на даден компонент зависи от различни параметри. Дължината на проводника, площта на проводника и материалът на проводника са само някои. Проводимостта на даден материал може да се определи като проводимостта на блок с единични размери, направени от материала. Проводимостта на материала е обратна на съпротивлението. Проводимостта обикновено се обозначава с гръцката буква σ. Единицата SI за проводимост е сименс на метър. Трябва да се отбележи, че проводимостта е специфично свойство на материала при дадена температура. Проводимостта е известна още като специфична проводимост. Проводимостта на компонент е равна на проводимостта на материала, умножена по площта на материала, разделена на дължината на материала. Когато провеждат електричество, електроните вътре в материала се преместват от по-висок към по-нисък потенциал. Проводимостта на компонент може също да се определи като ток, генериран за единица разлика в напрежението. Проводимостта е свойство на обекта, докато електрическата проводимост е свойство на материала.
Топлопроводимост
Топлопроводимостта е способността на материала да провежда топлинна енергия. Топлопроводимостта е свойство на материала. Топлинната проводимост е свойство на обекта. Най-важният закон зад топлопроводимостта е уравнението на топлинния поток. Това уравнение гласи, че скоростта на топлинния поток през даден обект е пропорционална на площта на напречното сечение на обекта и температурния градиент. В математическа форма това може да се запише като dH/dt=kA(∆T)/l, където k е топлопроводимостта, A е напречната площ, ∆T е температурната разлика между двата края и l е дължината на обекта. ∆T/l може да се нарече температурен градиент. Топлинната проводимост се измерва във ватове на келвин на метър.
Каква е разликата между топлопроводимостта и електрическата проводимост?
• При топлопроводимостта топлината се пренася чрез трептене на атоми вътре в материала. При електрическата проводимост самите електрони се движат, за да създадат ток.
• Повечето топлопроводници са добри електрически проводници. Както топлопроводимостта, така и електрическата проводимост зависят от материала.
• При топлопроводимостта се пренася енергия, но при електрическата проводимост се прехвърлят електрони.
