Quand un matériau est dit être «conducteur», il a la capacité de passer librement de l'énergie à travers elle dans une certaine forme, que ce soit la chaleur ou de l'électricité. Selon le degré et le type de conductivité, cette propriété dispose d'un certain nombre de conséquences: la conductivité peut suggérer une utilisation particulière pour un matériau, ou il peut impliquer la nécessité d'une sorte de protection, en particulier lorsque des quantités dangereuses de l'énergie sont concernés.
Les usages
Un matériau qui est conducteur peut être utile chaque fois besoin d'énergie pour être déplacés d'un endroit à l'autre. Les lignes électriques utilisent la conductivité du cuivre ou d'autres métaux pour aider à transmettre l'électricité sur de grandes distances; ordinateurs utilisent des matériaux à haute conductivité thermique pour transférer la chaleur des composants électriques sensibles aux ventilateurs ou des lames de métal avec une grande surface spécifique qui permet à l'énergie de chaleur à dissiper. Les matériaux qui ralentissent ou opposent le transfert de l'électricité sont connus comme des «résistances» et sont utilisés dans l'électronique pour réguler ou réduire la transmission de l'électricité à travers un circuit.
Semi-conducteurs
Un type particulier de résistance est une résistance de transfert, ou "transistor" pour faire court. Certains transistors sont relativement grandes tandis que d'autres sont minuscules. L'ordinateur que vous utilisez peut avoir des millions, emballé dans un très petit espace. Transistors font usage de matériaux dits «semi-conducteurs», qui ont une conductivité modérée. Parce qu'ils ne parfaitement isolent ni parfaitement permettent un flux d'électrons, ils peuvent être utilisés pour manipuler avec soin le mouvement de l'électricité dans un circuit intégré - cette précision est ce qui permet pour les ordinateurs et les autres appareils électroniques modernes.
Isolation
Si un matériau a une conductivité relativement élevée et sera utilisé là où d'autres pourraient le rencontrer, cette conductivité implique la nécessité d'une sorte d'isolation. Les lignes électriques, par exemple, utiliser des isolants en céramique pour maintenir les lignes à haute tension à l'écart des pôles de puissance. Vous avez sans doute rencontré l'utilité d'un isolant thermique lors de la cuisson - le métal des plaques de cuisson et moules à gâteaux est un bon conducteur thermique qui passerait la chaleur intense d'une casserole ou pain fraîchement cuit au four de droite de pain à vos doigts si vous avez touché directement. Au lieu de cela, vous utilisez probablement des mitaines de four, qui profitent d'un matériau isolant pour vous permettre de saisir la poêle en toute sécurité.
Conductibilité thermique et électrique
Certains matériaux conduisent la chaleur et de l'électricité. Pour les métaux, elle est régie par la loi de Wiedemann-Franz, qui se rapporte directement à la fois la conductivité thermique et électrique à la température du métal. D'autre part, tous les matériaux qui sont d'une manière conductrice possèdent pas une conductivité similaire dans l'autre. Les diamants, par exemple, ont une conductivité thermique extrêmement élevée mais très faible conductivité électrique. Cela les rend bien adaptés à une utilisation dans des applications pour des produits électroniques sensibles qui génèrent de grandes quantités de chaleur de refroidissement.