İyi elektriksel iletkenlik iyi termal iletkenlik anlamına mı gelir?

10

Tipik olarak iyi elektrik iletkeni olan malzemeler de iyi ısı iletkendir ve bunun tersi de geçerlidir. Dikkate değer istisnalar var mı?

thermal-conduction electrical

— zxc
kaynak

atomlar arasında dolaşabilen serbest elektronlar da termal enerjinin yayılmasına hizmet eder. ... doitpoms.ac.uk/tlplib/thermal_electrical/images/… ........ tibtech.com/images/conductivite_materiaux.JPG ........... google.fr/… :

— com

10

Berilyum oksit çok iyi bir elektrik yalıtkanıdır, ancak aynı zamanda en iyi metal olmayan (elmas hariç) ısı iletkendir.

Özetlemek gerekirse. Genel olarak, iyi termal iletkenlik, iyi elektriksel iletkenlik ile ilişkilidir, ancak sıkı bir ilişki değildir.

Örneğin, metaller için ısıl iletkenlik ve elektrik iletkenliği oranının sıcaklığı ile orantılı olduğunu belirten ampirik Wiedemann-Franz yasası vardır . $k$ $\sigma$ $T$

\frac{k}{σ} = c_{0} T

$\frac{k}{\sigma} =c_0T$

Orantılılık sabiti . Ancak wiki makalesinde belirtildiği gibi bu ampirik ilişkide istisnalar vardır. $c_0$

— MrYouMath
kaynak

6

Metaller için, iyi elektrik iletkenliği gerçekten iyi termal iletkenlik anlamına gelir. Bu, ısıl iletkenliğin ( ) elektronik katkısı ile elektrik iletkenliği ( ) arasındaki elektronik katkıyı veren ve sıcaklık ( ) ile orantılı olan Wiedemann-Franz yasası tarafından bilinir . $\lambda$ $\sigma$ $T$

\frac{λ}{σ} = L T

$\frac{\lambda}{\sigma} = LT$

Bu Lorenz sayısı olarak bilinen ampirik sabit verir . $L$

L = \frac{λ}{σ T} = \frac{π^{2}}{3} (\frac{λ_{B}}{e})^{2} = 2,44 x 10^{- 8} W Ω K^{- 2}

$L = \frac{\lambda}{\sigma T} = \frac{\pi^2}{3}(\frac{\lambda_B}{e})^2 = 2.44 \times 10^{-8} W\Omega K^{-2}$

Belirtildiği gibi, bu yasa metaller için geçerlidir. Örneğin elmas, yapısı nedeniyle mükemmel bir termal iletkendir, ancak aynı zamanda elektrik akımına karşı çok yüksek bir dirence sahiptir.

— Valrog
kaynak

1

Ve doğal olarak, semimetallerle oynarken biraz daha ilginç olur :-). Bununla karmaşık demek istedim. Elektronlar enerji taşımada oldukça iyidir.

— Carl Witthoft

1

Diğer cevaplarda da belirtildiği gibi, en dikkat çekici istisna elmastır. Elmas mükemmel bir termal iletkendir . Doğal elmasın termal iletkenliği 22 W / (cm · K) civarındadır, bu da ısıyı iletirken elmasın bakırdan beş kat daha iyi olmasını sağlar. Aynı zamanda, çoğu elmasın elektriksel direnci 10E11 ila 10E18 Ω m arasındadır.

— Eric Shain
kaynak