Hvordan lager jeg en god leder av varme og elektrisitet?

Forfatter: Sara Rhodes
Opprettelsesdato: 9 Februar 2021
Oppdater Dato: 1 Juli 2024
Anonim
Current resistance of electrical wires - experiment
Video: Current resistance of electrical wires - experiment

Innhold

Gode ​​varmeledere er materialer som varmes opp lett og overfører varme fra avstand. På samme måte er gode ledere av elektrisitet materialer som bærer elektrisk strøm på avstand med det minste energitap for varme på grunn av motstanden. Som stoffer som er i stand til å overføre energi med lite tap, har ledere mange anvendelser innen industri og eksperimentell fysikk.


Kobber er mye brukt som strømleder (kobberkabelbilde av Witold Krasowski fra Fotolia.com)

forholdet

Generelt er materialer som er gode varmeledere også gode ledere av elektrisitet. Dette forholdet gjelder spesielt i metaller, som i dette tilfellet er kjent som Wiedemann-Franzs lov. Det er imidlertid mer verifiserbart i omgivelsestemperaturforhold, fordi jo høyere temperaturen, jo mer metall utfører varme, selv om den utfører mindre strøm.

materialer

For tiden er diamant- og karbonnanorør kjent som de mest effektive ledere (med unntak av superledere) av henholdsvis varme og elektrisitet. Stivhet og høy kostnad gjør dem imidlertid ikke et rimelig alternativ for applikasjoner. Metaller brukes vanligvis til dette formålet. Sølv og gull er gode drivere, men de koster også litt dyrt. Kobber utviser lignende ytelse og er mye billigere, og også veldig duktil. Derfor er det beste alternativet for å lage en felles leder av varme og elektrisitet å plukke opp en spole kobbertråd og montere i ønsket konfigurasjon. Isoler når det trengs, basert på hvilken type oppgave som skal utføres.


superledere

En sjelden klasse materialer kalles superledere, og de fungerer som perfekte ledere av elektrisitet (men ikke varme) over visse svært spesifikke forhold. Disse materialene kan bære elektrisk strøm uten tap av energi (på grunn av motstand) i ubestemt tid. Imidlertid oppfører superledende materialer bare denne måten når de avkjøles til temperaturer som vanligvis er for lave til å bli reprodusert utenfor laboratorier. Derfor er de ikke et realistisk alternativ for hjemmeprosjekter.