Sähkö- ja lämmönjohtavuuden ero

Sähkö vs. lämmönjohtavuus
 

Lämmönjohtavuus ja sähkönjohtavuus ovat aineen kaksi erittäin tärkeää fysikaalista ominaisuutta. Materiaalin lämmönjohtavuus kuvaa sitä, kuinka nopeasti materiaali voi johtaa lämpöenergiaa. Materiaalin sähkönjohtavuus kuvaa sähkövirtaa, joka syntyy annetusta potentiaalierosta johtuen. Nämä molemmat ominaisuudet ovat hyvin karakterisoituja ja niillä on valtava määrä sovelluksia sellaisilla aloilla kuin sähköntuotanto ja siirto, sähkötekniikka, elektroniikka, termodynamiikka ja lämpö sekä monilla muilla aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä lämmönjohtavuus ja sähkönjohtavuus ovat, niiden määritelmistä, lämmönjohtavuuden ja sähkönjohtavuuden samankaltaisuuksista, niiden sovelluksista ja lopuksi lämmönjohtavuuden ja sähkönjohtavuuden välisestä erosta.

Sähkönjohtavuus

Komponentin vastus riippuu monista parametreista. Johtimen pituus, johtimen pinta-ala ja johtimen materiaali kuvaavat joitain. Materiaalin johtavuus voidaan määritellä kappaleen, jonka yksikkömitat on valmistettu materiaalista, johtavuudeksi. Materiaalin johtavuus on käänteinen resistiivisyydelle. Johtokyky merkitään yleensä kreikkalaisella kirjaimella σ. SI: n johtavuusyksikkö on siemens metriä kohti. On huomattava, että johtavuus on nimenomaan materiaalin ominaisuus tietyssä lämpötilassa. Johtavuus tunnetaan myös spesifisenä johtavuutena. Komponentin johtavuus on yhtä suuri kuin materiaalin johtavuus kerrottuna materiaalin pinta-alalla jaettuna materiaalin pituudella. Sähköä johtaessa materiaalin sisällä olevat elektronit siirtyvät suuremmasta potentiaalista pienempään potentiaaliin. Komponentin johtavuus voidaan määritellä myös jänniteyksikköyksikköä kohti generoiduksi virraksi. Johtavuus on esineen ominaisuus, kun taas sähkönjohtavuus on materiaalin ominaisuus.

Lämmönjohtokyky

Lämmönjohtavuus on materiaalin kyky johtaa lämpöenergiaa. Lämmönjohtavuus on materiaalin ominaisuus. Lämmönjohtavuus on esineen ominaisuus. Tärkein laki lämmönjohtavuuden takana on lämpövirtayhtälö. Tämän yhtälön mukaan lämmön virtausnopeus tietyn esineen läpi on verrannollinen esineen poikkileikkauspinta-alaan ja lämpötilagradientiin. Matemaattisessa muodossa tämä voidaan kirjoittaa muodossa dH / dt = kA (∆T) / l, missä k on lämmönjohtavuus, A on poikkipinta-ala, ∆T on lämpötilaero kahden pään välillä ja l on pituus esineen. ∆T / l voidaan kutsua lämpötilagradientiksi. Lämmönjohtavuus mitataan watteina kelveiltä / metri.