מוליכות תרמית מול חשמל
מוליכות תרמית ומוליכות חשמלית הן שתי תכונות פיזיקליות חשובות מאוד של החומר. מוליכות תרמית של חומר מתארת כמה מהר החומר יכול להוליך אנרגיה תרמית. המוליכות החשמלית של חומר מתארת את הזרם החשמלי שיתרחש עקב הפרש פוטנציאל נתון. שני המאפיינים הללו מאופיינים היטב ויש להם כמות עצומה של יישומים בתחומים כמו ייצור והעברת חשמל, הנדסת חשמל, אלקטרוניקה, תרמודינמיקה וחום ותחומים רבים אחרים. במאמר זה, אנו הולכים לדון במה הן מוליכות תרמית ומוליכות חשמלית, ההגדרות שלהם, קווי הדמיון בין מוליכות תרמית ומוליכות חשמלית, היישומים שלהם ולבסוף ההבדל בין מוליכות תרמית ומוליכות חשמלית.
מוליכות חשמלית
ההתנגדות של רכיב תלויה בפרמטרים שונים. אורך המוליך, שטח המוליך והחומר של המוליך הם למנות כמה. ניתן להגדיר את המוליכות של חומר כמוליכות של בלוק בעל ממדי יחידה העשויים מהחומר. המוליכות של חומר היא ההפוכה של ההתנגדות. מוליכות מסומנת בדרך כלל באות היוונית σ. יחידת המוליכות SI היא סימנס למטר. יש לציין שמוליכות היא ספציפית תכונה של החומר בטמפרטורה נתונה. המוליכות ידועה גם בתור מוליכות ספציפית. המוליכות של רכיב שווה למוליכות החומר כפול שטח החומר חלקי אורך החומר. בעת הולכת חשמל, האלקטרונים בתוך החומר עוברים מפוטנציאל גבוה לפוטנציאל נמוך יותר. המוליכות של רכיב יכולה להיות מוגדרת גם כזרם שנוצר ליחידת הפרש מתח.המוליכות היא תכונה של האובייקט ואילו מוליכות חשמלית היא תכונה של החומר.
מוליכות תרמית
מוליכות תרמית היא היכולת של חומר להוליך אנרגיה תרמית. המוליכות התרמית היא תכונה של החומר. מוליכות תרמית היא תכונה של האובייקט. החוק החשוב ביותר מאחורי מוליכות תרמית הוא משוואת זרימת החום. משוואה זו קובעת שקצב זרימת החום דרך עצם נתון הוא פרופורציונלי לשטח החתך של העצם ולשיפוע הטמפרטורה. בצורה מתמטית, ניתן לכתוב זאת כ-dH/dt=kA(∆T)/l, כאשר k היא המוליכות התרמית, A הוא שטח הצלב, ∆T הוא הפרש הטמפרטורה בין שני הקצוות ו-l הוא האורך. של החפץ. ניתן לכנות ∆T/l כשיפוע טמפרטורה. המוליכות התרמית נמדדת בוואט לקלווין למטר.
מה ההבדל בין מוליכות תרמית למוליכות חשמלית?
• בהולכה תרמית, החום מועבר בתנודה של אטומים בתוך החומר. בהולכה חשמלית, האלקטרונים עצמם נעים על מנת ליצור את הזרם.
• רוב המוליכים התרמיים הם מוליכים חשמליים טובים. גם מוליכות תרמית וגם מוליכות חשמלית תלויים בחומר.
• במוליכות תרמית, אנרגיה מועברת אך במוליכות חשמלית מועברים אלקטרונים.
