Jak mohu udělat dobrý dirigent tepla a elektřiny?

Autor: Joan Hall
Datum Vytvoření: 5 Leden 2021
Datum Aktualizace: 20 Smět 2024
Anonim
Jak mohu udělat dobrý dirigent tepla a elektřiny? - Články
Jak mohu udělat dobrý dirigent tepla a elektřiny? - Články

Obsah

Dobré vodiče tepla jsou materiály, které se snadno ohřívají a přenášejí teplo z dálky. Stejně tak dobré vodiče elektřiny jsou materiály, které přenášejí elektrický proud na vzdálenost s minimální ztrátou energie pro teplo v důsledku jeho odporu. Jako látky schopné přenášet energii s malou ztrátou, vodiče mají mnoho aplikací v průmyslu a experimentální fyzice.


Měď je široce používána jako vodič elektřiny (obraz měděného kabelu od firmy Witold Krasowski z Fotolia.com)

Vztah

Obecně jsou materiály, které jsou dobrými vodiče tepla, také dobrými vodiči elektřiny. Tento vztah platí zejména pro kovy, které jsou v tomto případě známé jako Wiedemann-Franzův zákon. Je však více ověřitelný v podmínkách okolní teploty, protože čím vyšší je teplota, tím více kov vede teplo, i když vede méně elektřiny.

Materiály

V současné době jsou diamantové a uhlíkové nanotrubice známé jako nejefektivnější vodiče (s výjimkou supravodičů) tepla a elektřiny. Nicméně tuhost a vysoké náklady z nich činí nedostupnou možnost pro aplikace. K tomuto účelu se obvykle používají kovy. Stříbro a zlato jsou vynikající řidiči, ale také stojí trochu dražší. Měď vykazuje podobný výkon a je mnohem levnější a také velmi tažná. Proto je nejlepší možností, jak vytvořit společný vodič tepla a elektřiny, vyzvednout cívku měděných drátů a namontovat v požadované konfiguraci. V případě potřeby izolujte na základě typu úlohy, která bude provedena.


Supravodiče

Vzácná třída materiálů je známá jako supravodiče a fungují jako dokonalé vodiče elektřiny (ale ne tepla) za určitých velmi specifických podmínek. Tyto materiály mohou přenášet elektrický proud bez ztráty energie (v důsledku odporu) po neomezenou dobu. Supravodivé materiály se však chovají pouze tímto způsobem, když jsou ochlazeny na teploty, které jsou obvykle příliš nízké na to, aby mohly být reprodukovány mimo laboratoře. Proto nejsou realistickou volbou pro domácí projekty.