المحتوى
الموصلات الحرارية الجيدة هي المواد التي تسخن بسهولة وتنقل الحرارة من مسافة بعيدة. وبالمثل ، فإن الموصلات الجيدة للكهرباء هي المواد التي تحمل التيار الكهربائي من مسافة مع الحد الأدنى من فقدان الطاقة للحرارة ، بسبب مقاومته. كمادة قادرة على نقل الطاقة مع خسارة قليلة ، الموصلات لديها العديد من التطبيقات في الصناعة والفيزياء التجريبية.
علاقة
بشكل عام ، المواد التي هي الموصلات الحرارية جيدة هي أيضا موصلات جيدة للكهرباء. هذه العلاقة صحيحة بشكل خاص في المعادن ، والتي تعرف في هذه الحالة بقانون ويدمان فرانز. ومع ذلك ، يكون أكثر قابلية للتحقق في ظروف درجة الحرارة المحيطة ، لأنه كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زاد معدل توصيل المعدن للحرارة ، على الرغم من أنه يولد كهرباء أقل.
المواد
في الوقت الحالي ، تُعرف أنابيب الماس والكربون النانوية بأنها الموصلات الأكثر كفاءة (باستثناء الموصلات الفائقة) للحرارة والكهرباء ، على التوالي. ومع ذلك ، فإن الصلابة والتكلفة العالية تجعلهما خيارًا غير مقبول للتطبيقات. وعادة ما تستخدم المعادن لهذا الغرض. تعتبر الفضة والذهب من الدوافع الممتازة ، لكنها أيضًا مكلفة بعض الشيء. يُظهر النحاس أداءً مشابهًا وأرخص كثيرًا ، وأيضًا شديد الدكتايل. لذلك ، فإن أفضل خيار لعمل موصل مشترك للحرارة والكهرباء هو التقاط ملف من الأسلاك النحاسية وتركيبه في التكوين المطلوب. عزل عند الحاجة ، بناءً على نوع المهمة التي سيتم تنفيذها.
الموصلات الفائقة
تُعرف فئة نادرة من المواد بأنها الموصلات الفائقة ، وتعمل كموصلات مثالية للكهرباء (ولكن ليس الحرارة) في ظروف معينة للغاية. يمكن أن تحمل هذه المواد تيارًا كهربائيًا دون فقد الطاقة (بسبب المقاومة) لفترة زمنية غير محددة. ومع ذلك ، فإن المواد فائقة التوصيل تتصرف فقط بهذه الطريقة عندما يتم تبريدها إلى درجات حرارة تكون عادة منخفضة للغاية بحيث لا يمكن إعادة إنتاجها خارج المختبرات. لذلك ، فهي ليست خيارًا واقعيًا للمشاريع المنزلية.