Bagaimanakah saya membuat konduktor haba dan elektrik yang baik?

Kandungan

• Hubungan
• Bahan
• Superconductors

Konduktor haba yang baik adalah bahan yang mudah panas dan memindahkan haba dari jarak jauh. Begitu juga, konduktor elektrik yang baik adalah bahan yang membawa arus elektrik pada jarak yang jauh dengan kehilangan tenaga minimum untuk haba, kerana rintangannya. Sebagai bahan yang mampu memindahkan tenaga dengan kehilangan sedikit, konduktor mempunyai banyak aplikasi dalam industri dan fizik percubaan.

Tembaga digunakan secara meluas sebagai konduktor elektrik (imej kabel tembaga oleh Witold Krasowski dari Fotolia.com)

Hubungan

Secara umum, bahan yang konduktor haba yang baik juga merupakan konduktor elektrik yang baik. Hubungan ini adalah benar terutamanya dalam logam, yang dalam kes ini dikenali sebagai Hukum Wiedemann-Franz. Walau bagaimanapun, ia lebih dapat diverifikasi dalam keadaan suhu ambien, kerana semakin tinggi suhu, semakin banyak logam yang menjalankan haba, walaupun ia menjalankan elektrik kurang.

Bahan

Pada masa ini, nanotube berlian dan karbon dikenali sebagai konduktor paling berkesan (kecuali superkonduktor) haba dan elektrik. Walau bagaimanapun, ketegaran dan kos yang tinggi menjadikannya bukan pilihan yang berpatutan untuk aplikasi. Logam biasanya digunakan untuk tujuan ini. Perak dan emas adalah pemandu hebat, tetapi mereka juga mahal sedikit mahal. Tembaga mempamerkan prestasi yang sama dan jauh lebih murah, dan juga sangat mulur. Oleh itu, pilihan terbaik untuk membuat konduktor biasa haba dan elektrik adalah untuk mengambil gegelung wayar tembaga dan melekapkan dalam konfigurasi yang dikehendaki. Isolasi apabila diperlukan, berdasarkan jenis tugas yang akan dilakukan.

Superconductors

Kelas bahan yang jarang dikenali sebagai superkonduktor, dan ia berfungsi sebagai konduktor elektrik yang sempurna (tetapi tidak panas) dalam keadaan tertentu yang tertentu. Bahan-bahan ini boleh membawa arus elektrik tanpa kehilangan tenaga (kerana rintangan) untuk jangka masa yang tidak ditentukan. Walau bagaimanapun, bahan superkonduktor hanya bertindak seperti ini apabila disejukkan kepada suhu yang biasanya terlalu rendah untuk diterbitkan semula di makmal luar. Oleh itu, mereka bukan pilihan realistik untuk projek rumah.