Kako naredim dober prevodnik toplote in električne energije?

Avtor: Sara Rhodes
Datum Ustvarjanja: 18 Februarjem 2021
Datum Posodobitve: 24 Junij 2024
Anonim
12v DC v 43v DC pretvornik za enosmerni motor
Video.: 12v DC v 43v DC pretvornik za enosmerni motor

Vsebina

Dobri toplotni prevodniki so materiali, ki se enostavno segrejejo in prenašajo toploto iz oddaljenosti. Podobno so dobri prevodniki električne energije materiali, ki zaradi svoje odpornosti prenašajo električni tok na daljavo z minimalno izgubo energije za toploto. Kot snovi, ki lahko prenašajo energijo z majhno izgubo, imajo vodniki številne aplikacije v industriji in eksperimentalni fiziki.


Baker se pogosto uporablja kot prevodnik električne energije (slika bakrenega kabla Witolda Krasowskega iz Fotolia.com)

Odnos

Na splošno so materiali, ki so dobri toplotni prevodniki, tudi dobri prevodniki električne energije. Ta odnos je še posebej velja za kovine, ki je v tem primeru znan kot Wiedemann-Franzov zakon. Vendar pa je bolj preverljiv v okolju s temperaturo okolice, saj je višja temperatura, večja je količina toplote iz kovine, čeprav porabi manj električne energije.

Materiali

Trenutno so diamantne in ogljikove nanocevke znane kot najučinkovitejši prevodniki (z izjemo superprevodnikov) toplote oziroma električne energije. Vendar jih togost in visoki stroški niso cenovno ugodna možnost za aplikacije. Za ta namen se običajno uporabljajo kovine. Srebro in zlato sta odlična voznika, vendar sta tudi draga. Baker kaže podobne zmogljivosti in je veliko cenejši, prav tako pa tudi zelo duktilen. Zato je najboljša možnost, da bi skupni prevodnik toplote in električne energije je, da poberem tuljavo bakrenih žic in montažo v želeni konfiguraciji. Izolirajte, kadar je to potrebno, glede na vrsto naloge, ki bo izvedena.


Superprevodniki

Redki razred materialov se imenuje superprevodniki in delujejo kot popolni prevodniki električne energije (vendar ne toplote) v določenih zelo specifičnih pogojih. Ti materiali lahko nosijo električni tok brez izgube energije (zaradi odpornosti) za nedoločen čas. Vendar pa se superprevodni materiali obnašajo samo takrat, ko se ohladijo na temperature, ki so ponavadi prenizke, da bi jih lahko reproducirali zunaj laboratorijev. Zato niso realne možnosti za domače projekte.