Ana Fark - İletken ve İzolatör

Orkestra şefi ve Yalıtkan Belirli bir malzemenin elektriği veya ısıyı iletmek için uygun özelliklere sahip olup olmadığını tanımlayan terimlerdir. NS asıl fark İletken ve yalıtkan arasında bir iletken elektriği veya ısıyı iyi iletir, oysa bir yalıtkan elektriği veya ısıyı zayıf iletir. Bir malzemenin elektriği veya ısıyı iletme yeteneğiyle ilgilenip ilgilenmediğimize bağlı olarak terimler kullanırız. elektrik iletkeni/yalıtkanı veya termal iletken/yalıtkan.

iletken nedir

A termal iletken ısıyı iyi iletir. Isı transfer hızı,

veya sıcaklık farkı olan iki nesne arasındaki ısı akımı

tarafından verilir

nerede,

ve

sırasıyla ısı aktaran iletkenin kesit alanı ve uzunluğudur. Mektup

denir termal iletkenlik, W m birimleriyle ölçülür^-1 K^-1. Bu mektup, malzemenin ısı iletme yeteneğini karakterize eder. Örneğin, bakırın ısıl iletkenliği yaklaşık 390 W m^-1 K^-1 kuru odun yaklaşık 0,05 W m'lik bir ısı iletkenliğine sahipken^-1 K^-1.

Bir malzemenin elektriği iletme yeteneği, özelliği ile karakterize edilir. elektiriksel iletkenlik (

)malzemenin özdirencinin tersi olarak tanımlanır. Yani,

nerede,

akım yoğunluğu ve

elektrik alan şiddetidir. Gerçekte, bir malzemenin iletkenliği daha çok formül kullanılarak hesaplanır.

nerede,

iletkenin uzunluğu ve

iletkenin kesit alanıdır.

iletken üzerindeki potansiyel farkın iletkenden geçen akıma oranı ile verilen iletken direncidir. Elektriksel iletkenliği ölçmek için birimler S m'dir.^-1 (Metre başına Siemens). Bakır yaklaşık 5,9×10 elektrik iletkenliğine sahiptir.⁷ Sm^-1. kurşun yaklaşık 4.6×10 elektrik iletkenliğine sahipken⁶ Sm^-1.

İletkenliği hesaplamak için kullanılan boyutlar

Metallerde, elektronlar esas olarak akımın yanı sıra ısı taşımaktan da sorumludur. Bu nedenle, elektriksel ve termal iletkenlikler yakından ilişkilidir. İlişki tarafından verilir Wiedemann-Franz yasası:

burada, T mutlak sıcaklıktır (Kelvin cinsinden) ve

adı verilen bir sabittir Lorenz sabiti (

).

NS termal ve elektriksel iletkenlik arasındaki ilişki çünkü elektrik her zaman serbest yük taşıyıcıları tarafından taşınırken, ısı da serbestçe hareket etmeyen iyonların titreşimleriyle iletilebilir. Tipik olarak, metalik bağları olan malzemeler iyi termal ve elektrik iletkenleridir, çünkü kolayca hareket edebilen ve hem elektriği hem de ısıyı iletebilen serbest elektronlar içerirler.

İzolatör Nedir?

Düşük ısıl iletkenliğe sahip malzemeye denir. ısı yalıtkanı. Cam aynı zamanda iyi bir yalıtkandır ve yaklaşık 0,8 W m ısıl iletkenliği vardır.^-1 K^-1. Hava, yaklaşık 0,02 W m ısıl iletkenliği ile daha da iyi bir ısı yalıtkanıdır.^-1 K^-1. Çift camlı cam, iki kat cam arasına sıkışmış bir hava tabakasına sahip olarak evleri yalıtmak için havanın düşük ısı iletkenliğinden yararlanır.

Benzer şekilde, elektrik yalıtkanları elektrik iletkenliği düşük malzemelerdir. Kabloları yalıtmak için kullanılan PVC, 10 mertebesinde çok düşük bir iletkenliğe sahiptir.^-12 – 10^-13 Sm^-1. Tipik olarak, polimerlerden (çok az serbest elektron içeren kovalent bağlara sahip) yapılan malzemeler iyi termal ve elektrik yalıtkanlarıdır çünkü elektronlarının çoğu sıkı bir şekilde bağlıdır.

İletken ve Yalıtkan Arasındaki Fark

iletkenler ısı ve/veya elektriği iletmede iyidirler

izolatörler ısı ve/veya elektriği iletmede iyi değildir.

En iyisi iletkenler elektronlar gibi birçok serbest taşıyıcıya sahiptir.

En iyisi izolatörler çok fazla ücretsiz operatörünüz yok.

Görünüm inceliği

"Direnç denkleminin geometrisinin biraz karikatürize bir diyagramı." Kullanıcı tarafından:Omegatron (Kendi çalışması) [CC BY-SA 3.0], Wikimedia Commons aracılığıyla