Ledningsförmåga i glas
•
10 Exempel på elektriska ledare och isolatorer
Vad gör ett material till en ledare eller en isolator? Enkelt uttryckt är elektriska ledare material som leder elektricitet och isolatorer är material som inte gör det. Huruvida ett ämne leder elektricitet bestäms av hur lätt elektroner rör sig genom det.
Elektrisk ledningsförmåga är beroende av elektronrörelse eftersom protoner och neutroner inte rör sig – de är bundna till andra protoner och neutroner i atomkärnor.
Dirigenter vs. Isolatorer
Valenselektroner är som yttre planeter som kretsar runt en stjärna. De attraheras tillräckligt av sina atomer för att hålla sig på plats, men det krävs inte alltid mycket energi för att slå dem ur plats - dessa elektroner bär lätt elektriska strömmar. Oorganiska ämnen som metaller och plasma som lätt förlorar och får elektroner toppar listan över ledare.
Organiska molekyler är mestadels isolatorer eftersom de hålls samman av kovalenta (delade elektron) bindningar och eftersom vätebindning hjälper till att stabilisera många molekyler. De flesta material är varken bra ledare eller bra isolatorer utan någonstans i mitten. Dessa leder inte lätt men om tillräckligt med energi tillför
•
Värmeledningsförmåga
Värmeledningsförmåga (även termisk konduktivitet, värmekonduktivitet eller specifik värmeledningsförmåga) existerar egenskapen hos ett ämne att leda värme.
Enligt Fouriers team är värmeflödetJ (mängden värmeenergi som passerar på enstaka tidsenhet) genom en stav eller ett plåt jämnt fördelat mot area av en tvärsnittsfigur S samt mot temperaturskillnaden mellan den kalla samt den varma sidan ΔT och omvänt proportionellt mot stavens längd (eller plåtens tjocklek) Δx:
- .
I denna formel existerar värmeledningsförmågan. Den mäts inom SI-enheten W·m-1·K-1 (watt per meter samt kelvin).
I metaller beskriver Wiedemann-Franz-lagen proportionaliteten mellan värmeledningsförmåga och elektrisk ledningsförmåga. dem flesta elektriska isolatorer existerar också skyddar mot värmeförlust. Det finns dock undantag, såsom diamant som äger hög värmeledningsförmåga, mellan samt W·m-1·K-1 (högre än koppar). Aluminiumoxid (safir) är en annat modell på en hårt, isolerande, material tillsammans med hög ledningsförmåga.
| Ämne | Värmeledningsförmåga W·m-1·K-1 |
|---|---|
| Silver | |
| Koppar | |
| Guld | |
| Aluminium | |
| Mässing | |
| Järn | 80 |
| Platina | 70 |
| Stål 0,,5% C | |
| Invar | 16 |
| Rostfritt stål • Elektrisk ledningsförmåga är en av de grundläggande egenskaperna hos material och spelar en nyckelroll i flera industriella och vetenskapliga tillämpningar. Från överföring av energi i elektriska kablar till analys av jord och vatten är förståelsen av detta koncept avgörande inom fysik och ingenjörsvetenskap. I den här artikeln kommer vi att fördjupa oss i vad som är elektrisk ledningsförmåga, vilka faktorer som påverkar det och hur det varierar i olika material som metaller, vatten och jord. Om du någonsin har undrat varför vissa material leder elektricitet bättre än andra, hittar du svaren här. Vad är elektrisk ledningsförmåga?La elektrisk ledningsförmåga Det är kapaciteten hos ett material att tillåta passage av elektrisk ström genom det. Det mäts i siemens per meter (S/m) och dess symbol är den grekiska bokstaven sigma (σ). Denna egenskap är direkt relaterad till materialets atomära och molekylära struktur. I den metallerTill exempel kan elektroner röra sig lätt, vilket möjliggör flödet av elektricitet. Isolatorer, å andra sidan, har elektroner tätt bundna till sina atomer, vilket förhindrar passage av ström. La konduktivitet är motsatsen till resistivitet |