Comment puis-je faire de bons conducteurs de chaleur et d'électricité?

July 24

Comment puis-je faire de bons conducteurs de chaleur et d'électricité?


Les bons conducteurs de chaleur sont des matériaux qui chauffent facilement et transfèrent la chaleur à distance. De même, les bons conducteurs de l'électricité sont des matériaux qui transportent le courant électrique sur la distance avec un minimum d'énergie perdue sous forme de chaleur due à la résistance. Comme substances qui excellent dans le transfert d'énergie avec une perte minimale, les conducteurs ont de nombreuses applications dans l'industrie et la physique expérimentale.

Relation amoureuse

En général, les matériaux qui sont de bons conducteurs de chaleur sont également de bons conducteurs d'électricité. Cette relation est particulièrement vrai des métaux, dans ce cas, il est connu que la loi de Wiedemann-Franz. Il est le plus apparent à la température ambiante, cependant, parce que la température augmente amplifie la capacité d'un métal à conduire la chaleur, tout en diminuant sa capacité à conduire l'électricité.

Matériaux

Diamant et nanotubes de carbone sont les conducteurs les plus efficaces de la chaleur et de l'électricité actuellement connues (à l'exception des supraconducteurs). Leur rigidité et prohibitif le coût, cependant, les rendre non-idéale des matériaux de construction pour de nombreuses applications de conducteur. Les métaux sont généralement l'option préférée pour la plupart des buts. Argent et or sont d'excellents conducteurs, mais ont aussi tendance à être très coûteux. Le cuivre présente des performances comparables et est beaucoup moins cher, et il est également tout à fait ductile. En tant que tel, la meilleure option pour la construction d'un conducteur à usage général de la chaleur et de l'électricité est de prendre une bobine de fil de cuivre et le plier dans la configuration souhaitée. Isoler si nécessaire sur la base de quels types de fonctions, il se produira.

Supraconducteurs

Une classe rare des matériaux connus comme supraconducteurs peut fonctionner en tant que conducteurs parfaits de l'électricité (mais pas de chaleur) dans certaines circonstances très spécifiques. Ces matériaux peuvent transporter le courant électrique sans perte d'énergie due à la résistance pendant une période de temps indéfinie. Toutefois, des matières supraconductrices ne se comportent de cette manière lorsqu'il est refroidi à des températures généralement trop faibles pour être réalisé en dehors des laboratoires. Ainsi, ils ne sont pas une option réaliste pour les projets de la maison.