Inhoud
Goede warmtegeleiders zijn materialen die gemakkelijk verwarmen en warmte van een afstand overbrengen. Evenzo zijn goede geleiders van elektriciteit materialen die de elektrische stroom op een afstand dragen met een minimaal verlies aan energie voor warmte, vanwege de weerstand. Als stoffen die in staat zijn energie met weinig verlies over te brengen, hebben geleiders veel toepassingen in de industrie en experimentele fysica.
verhouding
Over het algemeen zijn materialen die goede warmtegeleiders zijn ook goede geleiders van elektriciteit. Deze relatie is met name waar in metalen, die in dit geval bekend staat als Wiedemann-Franz's wet. Het is echter beter verifieerbaar in omgevingscondities, omdat hoe hoger de temperatuur, hoe meer het metaal warmte geleidt, hoewel het minder elektriciteit geleidt.
materialen
Momenteel staan diamant- en koolstofnanobuizen bekend als de meest efficiënte geleiders (met uitzondering van supergeleiders) van respectievelijk warmte en elektriciteit. Rigiditeit en hoge kosten maken ze echter geen betaalbare optie voor toepassingen. Metalen worden meestal voor dit doel gebruikt. Zilver en goud zijn uitstekende drivers, maar ze kosten ook een beetje duur. Koper vertoont vergelijkbare prestaties en is veel goedkoper en ook zeer taai. Daarom is de beste optie om een gemeenschappelijke geleider van warmte en elektriciteit te maken, het oppakken van een spoel koperen draden en monteren in de gewenste configuratie. Isoleer indien nodig, op basis van het type taak dat zal worden uitgevoerd.
supergeleiders
Een zeldzame klasse materialen staat bekend als supergeleiders en ze functioneren als perfecte geleiders van elektriciteit (maar niet van warmte) over bepaalde zeer specifieke omstandigheden. Deze materialen kunnen een elektrische stroom vervoeren zonder verlies van energie (als gevolg van weerstand) voor onbepaalde tijd. Supergeleidende materialen gedragen zich echter alleen op deze manier wanneer ze worden gekoeld tot temperaturen die meestal te laag zijn om te worden gereproduceerd buiten laboratoria. Daarom zijn ze geen realistische optie voor thuisprojecten.