Elektrisk kontra termisk ledningsevne
Vermeledningsevne og elektrisk ledningsevne er to svært viktige fysiske egenskaper ved materie. Den termiske ledningsevnen til et materiale beskriver hvor raskt materialet kan lede termisk energi. Den elektriske ledningsevnen til et materiale beskriver den elektriske strømmen som vil oppstå på grunn av en gitt potensialforskjell. Begge disse egenskapene er godt karakterisert og har en enorm mengde bruksområder innen felt som kraftproduksjon og overføring, elektroteknikk, elektronikk, termodynamikk og varme og mange andre felt. I denne artikkelen skal vi diskutere hva termisk ledningsevne og elektrisk ledningsevne er, deres definisjoner, likheter mellom termisk ledningsevne og elektrisk ledningsevne, deres anvendelser og til slutt forskjellen mellom termisk ledningsevne og elektrisk ledningsevne.
Elektrisk konduktivitet
Motstanden til en komponent avhenger av ulike parametere. Lederens lengde, lederens areal og materialet til lederen er for å nevne noen. Konduktiviteten til et materiale kan defineres som konduktansen til en blokk med enhetsdimensjoner laget av materialet. Konduktiviteten til et materiale er det motsatte av resistiviteten. Konduktivitet er vanligvis betegnet med den greske bokstaven σ. SI-enheten for ledningsevne er siemens per meter. Det må bemerkes at ledningsevne spesifikt er en egenskap ved materialet ved en gitt temperatur. Konduktiviteten er også kjent som spesifikk konduktans. Konduktansen til en komponent er lik ledningsevnen til materialet multiplisert med arealet av materialet delt på materialets lengde. Når du leder elektrisitet, beveger elektronene inne i materialet seg fra et høyere potensial til et lavere potensial. Konduktansen til en komponent kan også defineres som strømmen generert per enhet spenningsforskjell. Konduktansen er en egenskap ved objektet, mens elektrisk ledningsevne er en egenskap ved materialet.
Termisk ledningsevne
Vermeledningsevne er et materiales evne til å lede termisk energi. Den termiske ledningsevnen er en egenskap ved materialet. Den termiske konduktansen er en egenskap ved objektet. Den viktigste loven bak termisk ledningsevne er varmestrømligningen. Denne ligningen sier at hastigheten på varmestrømmen gjennom et gitt objekt er proporsjonal med tverrsnittsarealet til objektet og temperaturgradienten. I matematisk form kan dette skrives som dH/dt=kA(∆T)/l, der k er varmeledningsevnen, A er tverrarealet, ∆T er temperaturforskjellen mellom de to endene og l er lengden av objektet. ∆T/l kan betegnes som temperaturgradient. Den termiske ledningsevnen måles i watt per kelvin per meter.
Hva er forskjellen mellom termisk ledningsevne og elektrisk ledningsevne?
• I termisk ledning overføres varmen ved oscillasjon av atomer inne i materialet. I elektrisk ledning beveger elektronene seg selv for å skape strømmen.
• De fleste termiske ledere er gode elektriske ledere. Både termisk ledningsevne og elektrisk ledningsevne avhenger av materialet.
• I termisk ledningsevne overføres energi, men i elektrisk ledningsevne overføres elektroner.
