Kuidas teha hea soojus- ja elektrijuht?

Autor: Mark Sanchez
Loomise Kuupäev: 8 Jaanuar 2021
Värskenduse Kuupäev: 15 Mai 2024
Anonim
Põhikooli keemia - 8. klass - metallid
Videot: Põhikooli keemia - 8. klass - metallid

Sisu

Hea soojusjuhtmed on materjalid, mis soojendavad kergesti ja edastavad soojust kaugusest. Sarnaselt on head elektrijuhtmed materjalid, mis kannavad elektrivoolu vahemaa tagant minimaalse energiakao tõttu soojusenergias, kuna see on selle vastupidavuse tõttu. Kuna ained, mis suudavad energiaga vähe kaotada, on palju rakendusi tööstuses ja eksperimentaalses füüsikas.


Vask kasutatakse laialdaselt elektrijuhtina (vaskkaabli pilt, mille autoriks on Wolold Krasowski, Fotolia.com)

Suhe

Üldiselt on head soojust juhtivad materjalid ka head elektrijuhtmed. See seos kehtib eriti metallide kohta, mida käesoleval juhul tuntakse Wiedemann-Franzi seaduses. Siiski on see ümbritseva õhu temperatuuri tingimustes tõestatavam, sest mida kõrgem on temperatuur, seda rohkem metalli soojust sooritatakse, kuigi see juhib vähem elektrit.

Materjalid

Praegu on teemant- ja süsinik-nanotorud tuntud kui kõige tõhusamad soojuse ja elektrijuhtmed (välja arvatud ülijuhtid). Kuid jäikus ja suured kulud ei võimalda neid rakenduste jaoks taskukohaseks valikuks. Selleks kasutatakse tavaliselt metalle. Hõbe ja kuld on suurepärased autojuhid, kuid nad maksavad ka veidi kallimat. Vask on sarnase jõudlusega ja on palju odavam ning ka väga plastiline. Seetõttu on parim võimalus soojuse ja elektri ühiseks juhiks teha vasktraatide pealevõtmine ja paigaldamine soovitud konfiguratsioonis. Eraldage, kui see on vajalik, sõltuvalt täidetava ülesande tüübist.


Ülijuhtid

Haruldane materjaliklass on tuntud kui ülijuht, ja need toimivad teatud väga spetsiifilistes tingimustes täiuslike elektrijuhtidena (kuid mitte soojustena). Need materjalid võivad kandma elektrivoolu ilma energiakadu (takistuse tõttu) määramata ajaks. Kuid ülijuhtivad materjalid käituvad sellisel viisil ainult siis, kui nad on jahutatud temperatuurini, mis on tavaliselt liiga madal, et neid saaks väljastada väljaspool laborit. Seetõttu ei ole need koduprojektide jaoks realistlikud.