Grundlegendes zu elektrischen, thermischen und Schallleitern

Lernen Sie ihre Funktionen und Unterschiede kennen

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In der Wissenschaft, a Treiber ist ein Material, das einen Energiefluss zulässt . Ein Material, das den Fluss geladener Teilchen ermöglicht, ist ein elektrischer Leiter. Ein Material, das die Übertragung von Wärmeenergie ermöglicht, ist ein Wärmeleiter oder Wärmeleiter. Obwohl elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit am häufigsten vorkommen, können andere Arten von Energie übertragen werden. Beispielsweise ist ein Material, das den Durchgang von Schall ermöglicht, ein Schallleiter (Schallleiter) (Schallleitfähigkeit bezieht sich auf den Flüssigkeitsfluss in der Technik).

Fahrer vs. Isolator

Während ein Leiter Energie überträgt, verlangsamt oder stoppt ein Isolator seinen Durchgang. Einige Materialien können gleichzeitig Leiter und Isolator für verschiedene Energieformen sein. Zum Beispiel die meisten Diamanten leiten Wärme außergewöhnlich gut, aber sie sind elektrische Isolatoren. Metalle leiten Wärme, Strom und Schall.

Elektrische Leiter

Elektrische Leiter übertragen elektrische Ladung in eine oder mehrere Richtungen. Jedes geladene Teilchen kann übertragen werden, da Elektronen jedoch Atome umgeben, während Protonen normalerweise im Kern gebunden sind, bewegen sich Elektronen viel häufiger als Protonen. Entweder positiv oder negativ geladen Ionen kann auch Ladung übertragen, wie in Meerwasser. Geladene subatomare Teilchen können sich auch durch bestimmte Materialien bewegen.

Wie gut ein bestimmtes Material den Ladungsfluss zulässt, hängt nicht nur von seiner Zusammensetzung, sondern auch von seinen Abmessungen ab. Ein dicker Kupferdraht ist ein besserer Leiter als ein dünner; Ein kurzer Draht leitet besser als ein langer. Opposition gegen den Ladungsfluss wird aufgerufenelektrischer Wiederstand. Die meisten Metalle sind elektrische Leiter.

Einige Beispiele für hervorragende elektrische Leiter sind:

• Silber
• Gold
• Kupfer
• Meerwasser
• Stahl
• Graphit

Beispiele für elektrische Isolatoren sind:

• Glas
• Die meisten Kunststoffe
• Reines Wasser

Wärmeleiter

Die meisten Metalle sind auch hervorragende Wärmeleiter. Wärmeleitfähigkeit ist Wärmeübertragung. Dies tritt auf, wenn subatomare Teilchen, Atome oder Moleküle gewinnen kinetische Energie und kollidieren miteinander.

Die Wärmeleitung bewegt sich immer in Richtung der höchsten zur niedrigsten Wärme (heiß nach kalt) und hängt nicht nur von der Beschaffenheit des Materials, sondern auch von der Temperaturdifferenz zwischen ihnen ab. Obwohl die Wärmeleitfähigkeit in allen Aggregatzuständen auftritt, ist sie in Festkörpern am größten, da die Partikel dichter gepackt sind als in Flüssigkeiten oder Gasen.

Beispiele für gute Wärmeleiter sind:

• Stahl
• Quecksilber
• Beton
• Granit

Beispiele für Wärmeisolatoren sind:

• Wolle
• Seide
• Die meisten Kunststoffe
• Isolierung
• Gefieder
• Luft
• Wasser

Schallleiter

Die Übertragung von Schall durch ein Material hängt von der Dichte der Materie ab, da Schallwellen ein Medium benötigen, um sich fortzubewegen. Stoffe mit höherer Dichte sind also bessere Schallleiter als Materialien mit niedriger Dichte. Ein Vakuum kann überhaupt keinen Schall übertragen.

Beispiele für gute Schallleiter sind:

• Führen
• Stahl
• Beton

Beispiele für schlechte Schallleiter wären:

• Gefieder
• Luft
• Karton