Elektrik ve Termal İletkenlik
Termal iletkenlik ve elektriksel iletkenlik, maddenin çok önemli iki fiziksel özelliğidir. Bir malzemenin termal iletkenliği, malzemenin termal enerjiyi ne kadar hızlı iletebileceğini tanımlar. Bir malzemenin elektriksel iletkenliği, belirli bir potansiyel farkından dolayı oluşacak elektrik akımını tanımlar. Bu özelliklerin her ikisi de iyi karakterize edilmiştir ve enerji üretimi ve iletimi, elektrik mühendisliği, elektronik, termodinamik ve ısı ve diğer birçok alanda çok sayıda uygulamaya sahiptir. Bu yazıda, termal iletkenlik ve elektriksel iletkenliğin ne olduğunu, tanımlarını, termal iletkenlik ile elektriksel iletkenlik arasındaki benzerlikleri, uygulamalarını ve son olarak termal iletkenlik ile elektriksel iletkenlik arasındaki farkı tartışacağız.
Elektrik İletkenliği
Bir bileşenin direnci çeşitli parametrelere bağlıdır. İletkenin uzunluğu, iletkenin alanı ve iletkenin malzemesi bunlardan birkaçıdır. Bir malzemenin iletkenliği, malzemeden yapılmış birim boyutları olan bir bloğun iletkenliği olarak tanımlanabilir. Bir malzemenin iletkenliği, direncin tersidir. İletkenlik genellikle Yunanca σ harfi ile gösterilir. İletkenliğin SI birimi metre başına siemen'dir. İletkenliğin, belirli bir sıcaklıkta özellikle malzemenin bir özelliği olduğuna dikkat edilmelidir. İletkenlik, spesifik iletkenlik olarak da bilinir. Bir bileşenin iletkenliği, malzemenin iletkenliğinin malzemenin alanıyla çarpımının malzemenin uzunluğuna bölünmesine eşittir. Elektriği iletirken, malzemenin içindeki elektronlar daha yüksek bir potansiyelden daha düşük bir potansiyele doğru hareket eder. Bir bileşenin iletkenliği, birim voltaj farkı başına üretilen akım olarak da tanımlanabilir. İletkenlik nesnenin bir özelliğidir, elektriksel iletkenlik ise malzemenin bir özelliğidir.
Termal İletkenlik
Termal iletkenlik, bir malzemenin termal enerjiyi iletme yeteneğidir. Termal iletkenlik, malzemenin bir özelliğidir. Termal iletkenlik, nesnenin bir özelliğidir. Termal iletkenliğin arkasındaki en önemli yasa, ısı akış denklemidir. Bu denklem, belirli bir nesneden geçen ısı akış hızının, nesnenin kesit alanı ve sıcaklık gradyanı ile orantılı olduğunu belirtir. Matematiksel bir biçimde bu, dH/dt=kA(∆T)/l olarak yazılabilir, burada k termal iletkenlik, A çapraz alandır, ∆T iki uç arasındaki sıcaklık farkı ve l uzunluktur. nesnenin. ∆T/l sıcaklık gradyanı olarak adlandırılabilir. Termal iletkenlik, metre başına kelvin başına watt olarak ölçülür.
Termal İletkenlik ile Elektrik İletkenliği arasındaki fark nedir?
• Termal iletimde ısı, malzemenin içindeki atomların salınımı ile aktarılır. Elektrik iletiminde, akımı oluşturmak için elektronların kendileri hareket eder.
• Termal iletkenlerin çoğu iyi elektrik iletkenleridir. Hem termal iletkenlik hem de elektrik iletkenliği malzemeye bağlıdır.
• Termal iletkenlikte enerji aktarılır, ancak elektriksel iletkenlikte elektronlar aktarılır.
