رسانایی الکتریکی در مقابل حرارتی
رسانایی گرمایی و هدایت الکتریکی دو ویژگی فیزیکی بسیار مهم ماده هستند. رسانایی حرارتی یک ماده توصیف می کند که ماده با چه سرعتی می تواند انرژی گرمایی را هدایت کند. رسانایی الکتریکی یک ماده، جریان الکتریکی را که به دلیل اختلاف پتانسیل مشخص رخ می دهد، توصیف می کند. هر دوی این ویژگی ها به خوبی مشخص شده اند و کاربردهای گسترده ای در زمینه هایی مانند تولید و انتقال نیرو، مهندسی برق، الکترونیک، ترمودینامیک و گرما و بسیاری از زمینه های دیگر دارند. در این مقاله قصد داریم در مورد چیستی رسانایی گرمایی و رسانایی الکتریکی، تعاریف آنها، شباهت های رسانایی گرمایی و رسانایی الکتریکی، کاربردهای آنها و در نهایت تفاوت رسانایی گرمایی و رسانایی الکتریکی بحث کنیم.
رسانایی الکتریکی
مقاومت یک جزء به پارامترهای مختلفی بستگی دارد. طول هادی، مساحت هادی و مواد هادی را باید نام برد. رسانایی یک ماده را می توان به عنوان رسانایی بلوکی با ابعاد واحد ساخته شده از ماده تعریف کرد. رسانایی یک ماده معکوس مقاومت مقاومت است. رسانایی معمولا با حرف یونانی σ نشان داده می شود. واحد رسانایی SI زیمنس بر متر است. باید توجه داشت که رسانایی به طور خاص یک ویژگی ماده در یک دمای معین است. رسانایی به عنوان رسانایی خاص نیز شناخته می شود. رسانایی یک جزء برابر است با رسانایی ماده ضرب در مساحت ماده تقسیم بر طول ماده. هنگام رسانش الکتریسیته، الکترون های درون ماده از پتانسیل بالاتر به پتانسیل پایین تر حرکت می کنند. رسانایی یک جزء را می توان به عنوان جریان تولید شده در واحد اختلاف ولتاژ نیز تعریف کرد.رسانایی یک ویژگی جسم است در حالی که رسانایی الکتریکی ویژگی ماده است.
رسانایی حرارتی
رسانایی حرارتی توانایی یک ماده برای هدایت انرژی حرارتی است. رسانایی حرارتی یک ویژگی ماده است. رسانایی حرارتی یک ویژگی جسم است. مهمترین قانون هدایت حرارتی معادله جریان گرما است. این معادله بیان می کند که سرعت جریان گرما از طریق یک جسم معین با سطح مقطع جسم و گرادیان دما متناسب است. در یک شکل ریاضی، این را می توان به صورت dH/dt=kA(∆T)/l نوشت، که k هدایت حرارتی، A سطح متقاطع، ∆T اختلاف دما بین دو انتها و l طول است. از شی ΔT/l را می توان به عنوان گرادیان دما نامید. هدایت حرارتی بر حسب وات بر کلوین بر متر اندازه گیری می شود.
تفاوت بین رسانایی حرارتی و رسانایی الکتریکی چیست؟
• در هدایت حرارتی، گرما از طریق نوسان اتم ها در داخل ماده منتقل می شود. در رسانایی الکتریکی، خود الکترون‌ها برای ایجاد جریان حرکت می‌کنند.
• بیشتر هادی های حرارتی رسانای الکتریکی خوبی هستند. هم رسانایی گرمایی و هم رسانایی الکتریکی به مواد بستگی دارد.
• در هدایت حرارتی، انرژی منتقل می شود اما در هدایت الکتریکی، الکترون ها منتقل می شوند.
