Supratimas apie elektros, šilumos ir garso laidininkus

Sužinokite apie jų funkcijas ir skirtumus

Westend61 / Getty Images

Moksle a vairuotojas yra medžiaga, leidžianti tekėti energijai . Medžiaga, leidžianti įkrautoms dalelėms tekėti, yra elektros laidininkas. Medžiaga, leidžianti perduoti šiluminę energiją, yra šilumos laidininkas arba šilumos laidininkas. Nors elektros laidumas ir šilumos laidumas yra labiausiai paplitę, gali būti perduodama ir kitų rūšių energija. Pavyzdžiui, medžiaga, kuri leidžia skleisti garsą, yra garso (akustinis) laidininkas (garso laidumas susijęs su skysčio srautu inžinerijoje).

vairuotojas vs. Izoliatorius

Kol laidininkas perduoda energiją, izoliatorius sulėtina arba sustabdo jos praėjimą. Kai kurios medžiagos gali būti ir laidininkas, ir izoliatorius skirtingoms energijos formoms. Pavyzdžiui, dauguma deimantai praleidžia šilumą ypač gerai, tačiau jie yra elektros izoliatoriai. Metalai praleidžia šilumą, elektrą ir garsą.

Elektros laidininkai

Elektros laidininkai perduoda elektros krūvį viena ar keliomis kryptimis. Bet kuri įkrauta dalelė gali būti perduodama, tačiau kadangi elektronai supa atomus, o protonai paprastai yra surišti branduolyje, elektronai juda daug dažniau nei protonai. Teigiamą arba neigiamą krūvį jonų taip pat gali perduoti mokestį, kaip ir jūros vandenyje. Įkrautos subatominės dalelės taip pat gali judėti per tam tikras medžiagas.

Kaip gerai tam tikra medžiaga leidžia srautą, priklauso ne tik nuo jos sudėties, bet ir nuo jos matmenų. Storas varinis laidas yra geresnis laidininkas nei plonas; trumpas laidas praleidžia geriau nei ilgas. Opozicija krūvio srautui vadinamaelektrinė varža. Dauguma metalų yra elektros laidininkai.

Keletas puikių elektros laidininkų pavyzdžių:

• sidabras
• Auksas
• Varis
• Jūros vanduo
• Plienas
• Grafitas

Elektros izoliatorių pavyzdžiai:

• Stiklas
• Dauguma plastikų
• Tyras vanduo

Šilumos laidininkai

Dauguma metalų taip pat yra puikūs šilumos laidininkai. Šilumos laidumas yra šilumos perdavimas. Tai atsitinka, kai padidėja subatominės dalelės, atomai ar molekulės kinetinė energija ir susiduria vienas su kitu.

Šilumos laidumas visada juda didžiausio iki mažiausio karščio kryptimi (nuo karšto iki šalto) ir priklauso ne tik nuo medžiagos pobūdžio, bet ir nuo temperatūrų skirtumo tarp jų. Nors šilumos laidumas yra visose medžiagos būsenose, jis didžiausias kietose medžiagose, nes dalelės yra supakuotos glaudžiau nei skysčiuose ar dujose.

Gerų šilumos laidininkų pavyzdžiai:

• Plienas
• Merkurijus
• Betono
• Granitas

Šilumos izoliatorių pavyzdžiai:

• Vilna
• Šilkas
• Dauguma plastikų
• Izoliacija
• Plunksnos
• Oras
• Vanduo

Garso dirigentai

Garso perdavimas per medžiagą priklauso nuo medžiagos tankio, nes garso bangoms sklisti reikalinga terpė. Taigi, didesnio tankio medžiagos yra geresni garso laidininkai nei mažo tankio medžiagos. Vakuumas visiškai negali perduoti garso.

Gerų garso laidų pavyzdžiai:

• Vadovauti
• Plienas
• Betono

Blogų garso laidininkų pavyzdžiai būtų:

• Plunksnos
• Oras
• Kartonas