Forstå elektriske, termiske og lydledere

Lær deres funksjoner og forskjeller

Westend61 / Getty Images

I vitenskap, a sjåfør er en materiale som tillater en strøm av energi . Et materiale som tillater strømmen av ladede partikler er en elektrisk leder. Et materiale som muliggjør overføring av termisk energi er en termisk leder eller varmeleder. Selv om elektrisk ledningsevne og termisk ledningsevne er mest vanlig, kan andre typer energi overføres. For eksempel, et materiale som tillater passasje av lyd er en sonisk (akustisk) leder (sonisk konduktans er relatert til væskestrøm i konstruksjon).

sjåfør vs. Isolering

Mens en leder overfører energi, bremser eller stopper en isolator passasjen. Noen materialer kan være både en leder og en isolator samtidig for ulike former for energi. For eksempel de fleste diamanter leder varme eksepsjonelt bra, men de er elektriske isolatorer. Metaller leder varme, elektrisitet og lyd.

Elektriske ledere

Elektriske ledere overfører elektrisk ladning i en eller flere retninger. Enhver ladet partikkel kan imidlertid overføres, siden elektroner omgir atomer, mens protoner vanligvis er bundet i kjernen, er det mye mer vanlig at elektroner beveger seg enn protoner. Enten positivt eller negativt ladet ioner kan også overføre ladning, som i sjøvann. Ladede subatomære partikler kan også bevege seg gjennom visse materialer.

Hvor godt et gitt materiale tillater ladningsflyt avhenger ikke bare av dets sammensetning, men også av dets dimensjoner. En tykk kobbertråd er en bedre leder enn en tynn; en kort ledning leder bedre enn en lang. Motstand mot ladningsstrømmen kalleselektrisk motstand. De fleste metaller er elektriske ledere.

Noen eksempler på utmerkede elektriske ledere er:

• Sølv
• Gull
• Kobber
• Sjøvann
• Stål
• Grafitt

Eksempler på elektriske isolatorer inkluderer:

• Glass
• Mest plast
• Rent vann

Termiske ledere

De fleste metaller er også utmerkede termiske ledere. Termisk ledningsevne er varmeoverføring. Dette skjer når subatomære partikler, atomer eller molekyler øker kinetisk energi og kolliderer med hverandre.

Termisk ledning beveger seg alltid i retning av høyeste til laveste varme (varm til kald) og avhenger ikke bare av materialets natur, men også av temperaturforskjellen mellom dem. Selv om termisk ledningsevne forekommer i alle materietilstander, er den størst i faste stoffer fordi partikler er pakket tettere sammen enn i væsker eller gasser.

Eksempler på gode termiske ledere inkluderer:

• Stål
• Merkur
• Betong
• Granitt

Eksempler på termiske isolatorer inkluderer:

• Ull
• Silke
• Mest plast
• Isolasjon
• Fjær
• Luft
• Vann

Lydledere

Overføring av lyd gjennom et materiale avhenger av materiens tetthet fordi lydbølger krever et medium for å bevege seg. Så stoffer med høyere tetthet er bedre lydledere enn materialer med lav tetthet. Et vakuum kan ikke overføre lyd i det hele tatt.

Eksempler på gode lydledere inkluderer:

• Lede
• Stål
• Betong

Eksempler på dårlige lydledere kan være:

• Fjær
• Luft
• Kartong