Как да направя добър проводник на топлина и електричество?

Съдържание

• връзка
• материали
• свръхпроводници

Добри топлопроводители са материали, които лесно се нагряват и пренасят топлината от разстояние. По същия начин, добри проводници на електричество са материали, които пренасят електрическия ток на разстояние с минималната загуба на енергия за топлина, поради неговата устойчивост. Като вещества, способни да прехвърлят енергия с малка загуба, проводниците имат много приложения в индустрията и експерименталната физика.

Медта се използва широко като проводник на електричество (изображение на меден кабел от Witold Krasowski от Fotolia.com)

връзка

Като цяло, материалите, които са добри проводници на топлина, също са добри проводници на електричество. Тази връзка е особено вярна в металите, които в този случай са известни като закона на Видеман-Франц. Въпреки това, той е по-проверим при условия на околна температура, тъй като колкото по-висока е температурата, толкова повече металът провежда топлина, въпреки че води по-малко електричество.

материали

В момента диамантите и въглеродните нанотръби са известни като най-ефективните проводници (с изключение на свръхпроводниците) на топлина и електричество, съответно. Въпреки това, твърдостта и високата цена ги правят не достъпен вариант за приложения. За тази цел обикновено се използват метали. Среброто и златото са отлични шофьори, но те също струват малко скъпо. Медът показва подобна производителност и е много по-евтин, а също и много пластичен. Ето защо, най-добрият вариант да се направи общ проводник на топлина и електричество е да вземете намотка от медни проводници и да се монтира в желаната конфигурация. Изолирайте, когато е необходимо, въз основа на вида задача, която ще се изпълнява.

свръхпроводници

Един рядък клас материали е известен като свръхпроводник и те функционират като перфектни проводници на електричество (но не и на топлина) при определени специфични условия. Тези материали могат да носят електрически ток без загуба на енергия (поради съпротивление) за неопределен период от време. Свръхпроводящите материали обаче се държат по този начин само когато са охладени до температури, които обикновено са твърде ниски, за да бъдат възпроизведени извън лабораториите. Ето защо те не са реалистичен вариант за домашни проекти.