Unterschied zwischen elektrischer und thermischer Leitfähigkeit

Elektrik vs. Wärmeleitfähigkeit
 

Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit sind zwei sehr wichtige physikalische Eigenschaften von Materie. Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials beschreibt, wie schnell das Material Wärmeenergie leiten kann. Die elektrische Leitfähigkeit eines Materials beschreibt den elektrischen Strom, der aufgrund einer gegebenen Potenzialdifferenz auftritt. Beide Eigenschaften sind gut charakterisiert und bieten eine Vielzahl von Anwendungen in Bereichen wie Energieerzeugung und -übertragung, Elektrotechnik, Elektronik, Thermodynamik und Wärme und vielen anderen Bereichen. In diesem Artikel werden wir diskutieren, was Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit sind, ihre Definitionen, Ähnlichkeiten zwischen Wärmeleitfähigkeit und elektrischer Leitfähigkeit, ihre Anwendungen und schließlich den Unterschied zwischen Wärmeleitfähigkeit und elektrischer Leitfähigkeit.

Elektrische Leitfähigkeit

Der Widerstand einer Komponente hängt von verschiedenen Parametern ab. Die Länge des Leiters, die Fläche des Leiters und das Material des Leiters sind einige zu nennen. Die Leitfähigkeit eines Materials kann als die Leitfähigkeit eines Blocks mit Maßeinheiten aus dem Material definiert werden. Die Leitfähigkeit eines Materials ist die Umkehrung des spezifischen Widerstands. Die Leitfähigkeit wird üblicherweise mit dem griechischen Buchstaben σ bezeichnet. Die SI-Einheit der Leitfähigkeit ist Siemens pro Meter. Es ist zu beachten, dass die Leitfähigkeit insbesondere eine Eigenschaft des Materials bei einer gegebenen Temperatur ist. Die Leitfähigkeit wird auch als spezifische Leitfähigkeit bezeichnet. Die Leitfähigkeit einer Komponente ist gleich der Leitfähigkeit des Materials, multipliziert mit der Fläche des Materials geteilt durch die Länge des Materials. Beim Leiten von Elektrizität bewegen sich die Elektronen innerhalb des Materials von einem höheren Potential zu einem niedrigeren Potential. Der Leitwert einer Komponente kann auch als Strom definiert werden, der pro Spannungsdifferenzeinheit erzeugt wird. Der Leitwert ist eine Eigenschaft des Objekts, während die elektrische Leitfähigkeit eine Eigenschaft des Materials ist.

Wärmeleitfähigkeit

Wärmeleitfähigkeit ist die Fähigkeit eines Materials, Wärmeenergie zu leiten. Die Wärmeleitfähigkeit ist eine Eigenschaft des Materials. Die Wärmeleitfähigkeit ist eine Eigenschaft des Objekts. Das wichtigste Gesetz für die Wärmeleitfähigkeit ist die Wärmestromgleichung. Diese Gleichung besagt, dass die Wärmeflussrate durch ein gegebenes Objekt proportional zur Querschnittsfläche des Objekts und zum Temperaturgradienten ist. In einer mathematischen Form kann dies als dH / dt = kA (∆T) / l geschrieben werden, wobei k die Wärmeleitfähigkeit ist, A die Querfläche ist, ∆T die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Enden und l die Länge ist des Objekts. ∆T / l kann als Temperaturgradient bezeichnet werden. Die Wärmeleitfähigkeit wird in Watt pro Kelvin pro Meter gemessen.