Verschil tussen elektrische en thermische geleidbaarheid

Elektrisch versus thermische geleidbaarheid
 

Thermische geleidbaarheid en elektrische geleidbaarheid zijn twee zeer belangrijke fysische eigenschappen van materie. De thermische geleidbaarheid van een materiaal beschrijft hoe snel het materiaal thermische energie kan geleiden. De elektrische geleidbaarheid van een materiaal beschrijft de elektrische stroom die zal optreden als gevolg van een gegeven potentiaalverschil. Beide eigenschappen zijn goed gekarakteriseerd en hebben een enorme hoeveelheid toepassingen op gebieden zoals energieopwekking en -transmissie, elektrotechniek, elektronica, thermodynamica en warmte en vele andere gebieden. In dit artikel gaan we bespreken wat thermische geleidbaarheid en elektrische geleidbaarheid zijn, wat hun definities zijn, overeenkomsten tussen thermische geleidbaarheid en elektrische geleidbaarheid, hun toepassingen en uiteindelijk het verschil tussen thermische geleidbaarheid en elektrische geleidbaarheid..

Elektrische geleiding

De weerstand van een component hangt af van verschillende parameters. De lengte van de geleider, het gebied van de geleider en het materiaal van de geleider zijn enkele. De geleidbaarheid van een materiaal kan worden gedefinieerd als de geleiding van een blok met eenheidsafmetingen gemaakt uit het materiaal. De geleidbaarheid van een materiaal is het omgekeerde van de soortelijke weerstand. Geleidbaarheid wordt meestal aangeduid met de Griekse letter σ. De SI-eenheid van geleidbaarheid is siemens per meter. Opgemerkt moet worden dat geleidbaarheid specifiek een eigenschap is van het materiaal bij een gegeven temperatuur. De geleidbaarheid is ook bekend als specifieke geleiding. De geleidbaarheid van een component is gelijk aan de geleidbaarheid van het materiaal vermenigvuldigd met het oppervlak van het materiaal gedeeld door de lengte van het materiaal. Bij het geleiden van elektriciteit gaan de elektronen in het materiaal van een hoger potentiaal naar een lager potentiaal. De conductantie van een component kan ook worden gedefinieerd als de stroom die wordt gegenereerd per voltageverschil per eenheid. De geleidbaarheid is een eigenschap van het object, terwijl elektrische geleiding een eigenschap van het materiaal is.

Warmtegeleiding

Thermische geleidbaarheid is het vermogen van een materiaal om thermische energie te geleiden. De thermische geleidbaarheid is een eigenschap van het materiaal. De thermische geleiding is een eigenschap van het object. De belangrijkste wet achter thermische geleiding is de warmtestroomvergelijking. Deze vergelijking stelt dat de snelheid van de warmtestroom door een bepaald object evenredig is met het oppervlak van de doorsnede van het object en de temperatuurgradiënt. In een wiskundige vorm kan dit worden geschreven als dH / dt = kA (ΔT) / l, waarbij k de thermische geleidbaarheid is, A het dwarsgebied, AT het temperatuurverschil tussen de twee uiteinden is en l de lengte is van het object. ΔT / l kan worden aangeduid als temperatuurgradiënt. De thermische geleidbaarheid wordt gemeten in watt per Kelvin per meter.