Elektriskā pret siltumvadītspēju
Siltumvadītspēja un elektrovadītspēja ir divas ļoti svarīgas vielas fizikālās īpašības. Materiāla siltumvadītspēja raksturo, cik ātri materiāls var vadīt siltumenerģiju. Materiāla elektriskā vadītspēja raksturo elektrisko strāvu, kas radīsies noteiktas potenciālu starpības dēļ. Abas šīs īpašības ir labi raksturotas, un tām ir plašs pielietojums tādās jomās kā elektroenerģijas ražošana un pārvade, elektrotehnika, elektronika, termodinamika un siltums un daudzās citās jomās. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir siltumvadītspēja un elektrovadītspēja, to definīcijas, siltumvadītspējas un elektrovadītspējas līdzības, to pielietojumi un visbeidzot atšķirība starp siltumvadītspēju un elektrisko vadītspēju.
Elektrovadītspēja
Sastāvdaļas pretestība ir atkarīga no dažādiem parametriem. Daži no tiem ir vadītāja garums, vadītāja laukums un vadītāja materiāls. Materiāla vadītspēju var definēt kā bloka vadītspēju, kura vienības izmēri ir izgatavoti no materiāla. Materiāla vadītspēja ir pretestības apgrieztā vērtība. Vadītspēja parasti tiek apzīmēta ar grieķu burtu σ. Vadītspējas SI mērvienība ir siemens uz metru. Jāņem vērā, ka vadītspēja ir īpaši materiāla īpašība noteiktā temperatūrā. Vadītspēja ir pazīstama arī kā īpatnējā vadītspēja. Detaļas vadītspēja ir vienāda ar materiāla vadītspēju, kas reizināta ar materiāla laukumu, kas dalīts ar materiāla garumu. Vadot elektrību, materiālā esošie elektroni pāriet no augstāka potenciāla uz zemāku potenciālu. Detaļas vadītspēju var definēt arī kā strāvu, kas ģenerēta uz sprieguma starpības vienību. Vadītspēja ir objekta īpašība, savukārt elektriskā vadītspēja ir materiāla īpašība.
Siltumvadītspēja
Siltumvadītspēja ir materiāla spēja vadīt siltumenerģiju. Siltumvadītspēja ir materiāla īpašība. Siltumvadītspēja ir objekta īpašība. Vissvarīgākais siltumvadītspējas likums ir siltuma plūsmas vienādojums. Šis vienādojums nosaka, ka siltuma plūsmas ātrums caur noteiktu objektu ir proporcionāls objekta šķērsgriezuma laukumam un temperatūras gradientam. Matemātiskā formā to var uzrakstīt kā dH/dt=kA(∆T)/l, kur k ir siltumvadītspēja, A ir šķērslaukums, ∆T ir temperatūras starpība starp abiem galiem un l ir garums. no objekta. ∆T/l var saukt par temperatūras gradientu. Siltumvadītspēja tiek mērīta vatos uz kelvinu uz metru.
Kāda ir atšķirība starp siltumvadītspēju un elektrisko vadītspēju?
• Siltumvadībā siltums tiek pārnests ar atomu svārstībām materiāla iekšpusē. Elektriskā vadītājā paši elektroni pārvietojas, lai radītu strāvu.
• Lielākā daļa siltumvadītāju ir labi elektrības vadītāji. Gan siltumvadītspēja, gan elektrovadītspēja ir atkarīga no materiāla.
• Siltumvadītspējā enerģija tiek pārnesta, bet elektrovadītspējā elektroni.
