Elektrisk vs. termisk ledningsevne
Vermeledningsevne og elektrisk ledningsevne er to meget vigtige fysiske egenskaber ved stof. Et materiales varmeledningsevne beskriver, hvor hurtigt materialet kan lede termisk energi. Et materiales elektriske ledningsevne beskriver den elektriske strøm, der vil opstå på grund af en given potentialforskel. Begge disse egenskaber er velkarakteriserede og har en lang række anvendelser inden for områder som elproduktion og transmission, elektroteknik, elektronik, termodynamik og varme og mange andre områder. I denne artikel skal vi diskutere, hvad termisk ledningsevne og elektrisk ledningsevne er, deres definitioner, ligheder mellem termisk ledningsevne og elektrisk ledningsevne, deres anvendelser og endelig forskellen mellem termisk ledningsevne og elektrisk ledningsevne.
Elektrisk ledningsevne
Modstanden af en komponent afhænger af forskellige parametre. Lederens længde, lederens areal og lederens materiale er for at nævne nogle. Et materiales ledningsevne kan defineres som ledningsevnen af en blok med enhedsdimensioner lavet af materialet. Et materiales ledningsevne er det omvendte af resistiviteten. Ledningsevne er norm alt betegnet med det græske bogstav σ. SI-enheden for ledningsevne er siemens pr. meter. Det skal bemærkes, at ledningsevne specifikt er en egenskab ved materialet ved en given temperatur. Konduktiviteten er også kendt som specifik konduktans. En komponents ledningsevne er lig med materialets ledningsevne ganget med arealet af materialet divideret med materialets længde. Når man leder elektricitet, bevæger elektronerne inde i materialet sig fra et højere potentiale til et lavere potentiale. Konduktansen af en komponent kan også defineres som den strøm, der genereres pr. enhed spændingsforskel. Konduktansen er en egenskab ved objektet, hvorimod elektrisk ledningsevne er en egenskab ved materialet.
Termisk ledningsevne
Termisk ledningsevne er et materiales evne til at lede termisk energi. Den termiske ledningsevne er en egenskab ved materialet. Den termiske ledningsevne er en egenskab ved objektet. Den vigtigste lov bag termisk ledningsevne er varmestrømsligningen. Denne ligning angiver, at varmestrømmens hastighed gennem en given genstand er proportional med objektets tværsnitsareal og temperaturgradienten. På en matematisk form kan dette skrives som dH/dt=kA(∆T)/l, hvor k er varmeledningsevnen, A er tværarealet, ∆T er temperaturforskellen mellem de to ender og l er længden af objektet. ∆T/l kan betegnes som temperaturgradient. Den termiske ledningsevne måles i watt pr. kelvin pr. meter.
Hvad er forskellen mellem termisk ledningsevne og elektrisk ledningsevne?
• I termisk ledning overføres varmen ved oscillation af atomer inde i materialet. I elektrisk ledning bevæger elektronerne sig selv for at skabe strømmen.
• De fleste af de termiske ledere er gode elektriske ledere. Både termisk ledningsevne og elektrisk ledningsevne afhænger af materialet.
• I termisk ledningsevne overføres energi, men i elektrisk ledningsevne overføres elektroner.
