Pochopení elektrických, tepelných a zvukových vodičů

Ve vědě a dirigent je materiál, který umožňuje tok energie. Materiál, který umožňuje tok nabitých částic, je elektrický vodič. Materiál, který umožňuje přenos tepelné energie, je tepelný vodič nebo tepelný vodič. Ačkoli elektrická vodivost a tepelná vodivost jsou nejčastější, mohou se přenášet i jiné druhy energie. Například materiál, který umožňuje průchod zvuku, je zvukový (akustický) dirigent (zvuková vodivost se týká technického toku).

Dirigent vs. Izolátor

Zatímco vodič přenáší energii, izolátor zpomaluje nebo zastavuje jeho průchod. Některé materiály mohou být zároveň vodičem i izolátorem pro různé formy energie. Například většina diamanty vedou teplo výjimečně dobře, přesto jsou to elektrické izolátory. Kovy vedou teplo, elektřinu a zvuk.

Elektrické vodiče

Elektrické vodiče přenášejí elektrický náboj v jednom nebo více směrech. Jakákoli nabitá částice však může být přenášena, protože elektrony obklopují atomy, zatímco protony jsou obvykle vázány uvnitř jádra, je mnohem běžnější, aby se elektrony pohybovaly než protony. Buď kladný nebo záporný náboj

instagram viewer
ionty také může převádět poplatek, jako v mořské vodě. Nabité subatomické částice se mohou také pohybovat přes určité materiály.

To, jak daný materiál umožňuje tok náboje, závisí nejen na jeho složení, ale také na jeho rozměrech. Silný měděný drát je lepší vodič než tenký; krátký vodič vede lépe než dlouhý. Volá se opozice vůči toku náboje elektrický odpor. Většina kovů jsou elektrické vodiče.

Některé příklady vynikajících elektrických vodičů jsou:

  • stříbrný
  • Zlato
  • Měď
  • Mořská voda
  • Ocel
  • Grafit

Příklady elektrických izolátorů zahrnují:

  • Sklenka
  • Většina plastů
  • Čistá voda

Tepelné vodiče

Většina kovů je také vynikajícím tepelným vodičem. Tepelná vodivost je přenos tepla. K tomu dochází, když se získají subatomické částice, atomy nebo molekuly Kinetická energie a srazí se navzájem.

Tepelná vodivost se vždy pohybuje ve směru od nejvyššího k nejnižšímu teplu (horký až studený) a závisí nejen na povaze materiálu, ale také na teplotním rozdílu mezi nimi. Ačkoli se tepelná vodivost vyskytuje ve všech stavech hmoty, je největší v pevných látkách, protože částice jsou baleny těsněji spolu než v kapalinách nebo plynech.

Příklady dobrých tepelných vodičů zahrnují:

  • Ocel
  • Rtuť
  • Beton
  • Žula

Příklady tepelných izolátorů zahrnují:

  • Vlna
  • Hedvábí
  • Většina plastů
  • Izolace
  • Peří
  • Vzduch
  • Voda

Zvukové vodiče

Přenos zvuku materiálem závisí na hustotě hmoty, protože zvukové vlny vyžadují, aby médium cestovalo. Látky s vyšší hustotou jsou tedy lepší vodiče zvuku než materiály s nízkou hustotou. Vakuum nemůže přenášet zvuk vůbec.

Příklady dobrých zvukových vodičů zahrnují:

  • Vést
  • Ocel
  • Beton

Příklady slabých zvukových vodičů by byly:

  • Peří
  • Vzduch
  • Lepenka