Περιεχόμενο
- Θερμική αγωγιμότητα
- Ηλεκτρική αγωγιμότητα
- Αγωγιμότητα σε αλουμίνιο
- Αγωγιμότητα στον άνθρακα
- Αγωγιμότητα σε ανοξείδωτο χάλυβα
Στη φυσική, ο όρος "αγωγιμότητα" έχει αρκετές έννοιες. Για τα μέταλλα όπως το αλουμίνιο και ο χάλυβας, αναφέρεται γενικά στη μεταφορά είτε θερμικής είτε ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία τείνει να συσχετίζεται στενά με τα μέταλλα, καθώς τα χαλαρά συνδεδεμένα ηλεκτρόνια που υπάρχουν στα μέταλλα διεξάγουν τόσο τη θερμότητα όσο και την ηλεκτρική ενέργεια.
Θερμική αγωγιμότητα
Η θερμική αγωγιμότητα, η ικανότητα ενός υλικού να παράγει θερμότητα, μετριέται κανονικά σε βατ ανά κελβίνο ανά μέτρο. ("Watt" είναι μια μονάδα ισχύος, που τυπικά ορίζεται είτε ως Volt times amps ή joules ενέργειας ανά δευτερόλεπτο. Το "Kelvin" είναι μια απόλυτη μονάδα θερμοκρασίας, όπου το μηδέν Kelvin είναι απόλυτα μηδενικό). Υλικά με καλή θερμική αγωγιμότητα μεταδίδουν γρήγορα μεγάλες ποσότητες θερμότητας, όπως ο κατώτατος θερμαινόμενος χάλκινος πυθμένα ενός δοχείου μαγειρέματος. Οι κακοί θερμικοί αγωγοί μεταφέρουν θερμότητα αργά, όπως ένα γάντι φούρνου.
Ηλεκτρική αγωγιμότητα
Η ηλεκτρική αγωγιμότητα, η ικανότητα ενός υλικού να διεξάγει ρεύμα, μετριέται κανονικά σε siemens ανά μέτρο. ("Siemens" είναι μια μονάδα ηλεκτρικής αγωγιμότητας, οριζόμενη ως 1 διαιρούμενη με ohms, όπου ένα ohm είναι μια τυπική μονάδα ηλεκτρικής αντίστασης). Οι καλές ηλεκτρικές αγωγοί προτιμούνται για καλωδίωση και σύνδεση. Οι φτωχοί αγωγοί, που ονομάζονται μονωτήρες, δημιουργούν ένα ασφαλές φράγμα μεταξύ ζωντανής ηλεκτρικής ενέργειας και περιβάλλοντος, όπως η μόνωση βινυλίου σε ένα καλώδιο προέκτασης.
Αγωγιμότητα σε αλουμίνιο
Το καθαρό αλουμίνιο έχει θερμική αγωγιμότητα περίπου 235 βατ ανά κελβί ανά μέτρο και ηλεκτρική αγωγιμότητα (σε θερμοκρασία δωματίου) περίπου 38 εκατομμυρίων siemens ανά μέτρο. Τα κράματα αλουμινίου μπορούν να έχουν πολύ χαμηλότερες αγωγιμότητες, αλλά σπάνια τόσο χαμηλές όσο ο σίδηρος ή ο χάλυβας. Οι ψύκτρες για ηλεκτρονικά εξαρτήματα είναι κατασκευασμένες από αλουμίνιο λόγω της καλής θερμικής αγωγιμότητας των μετάλλων.
Αγωγιμότητα στον άνθρακα
Ο άνθρακας έχει πολύ χαμηλότερη αγωγιμότητα από το αλουμίνιο: θερμική αγωγιμότητα περίπου 45 watt ανά κελβίνο ανά μέτρο και ηλεκτρική αγωγιμότητα (σε θερμοκρασία δωματίου) περίπου 6 εκατ. Siemens ανά μέτρο.
Αγωγιμότητα σε ανοξείδωτο χάλυβα
Ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει πολύ χαμηλότερη αγωγιμότητα από τον χάλυβα άνθρακα: θερμική αγωγιμότητα περίπου 15 watts ανά κελβίνο ανά μέτρο και ηλεκτρική αγωγιμότητα (σε θερμοκρασία δωματίου) περίπου 1,4 εκατομμυρίων siemens ανά μέτρο.