Come faccio a rendere buoni conduttori di calore & elettricità?

Come faccio a rendere buoni conduttori di calore & elettricità?

Buoni conduttori di calore sono materiali che il calore facilmente e trasferiscono di calore sulla distanza. Allo stesso modo, buoni conduttori di elettricità sono materiali che portano corrente elettrica sulla distanza con minima energia perdita come calore a causa della resistenza. Come sostanze che si distinguono per il trasferimento di energia con una minima perdita, conduttori hanno molte applicazioni nell'industria e nella fisica sperimentale.

Relazione

In generale, materiali che sono buoni conduttori di calore sono anche buoni conduttori di elettricità. Questa relazione è particolarmente vera di metalli, nel qual caso è noto come la legge di Wiedemann-Franz. È più evidente a temperatura ambiente, tuttavia, perché l'aumento della temperatura amplifica la capacità di un metallo di condurre calore pur diminuendo la sua capacità di condurre l'elettricità.

Materiali

Nanotubi di carbonio e diamante sono i conduttori più efficienti di calore e di elettricità attualmente conosciuti (ad eccezione di superconduttori). Loro rigidità e i costi proibitivi, tuttavia, li rendono materiali da costruzione non ideale per molte applicazioni di conduttori. I metalli sono solitamente l'opzione preferita per la maggior parte degli scopi. Oro e argento sono ottimi conduttori, ma tendono anche ad essere abbastanza costoso. Rame esibisce prestazioni paragonabili ed è molto più economico, ed è anche abbastanza duttile. Come tale, l'opzione migliore per la costruzione di un conduttore di uso generale di calore e di elettricità è quello di prendere un rocchetto di filo di rame e piegarlo nella configurazione desiderata. Isolare come necessario basato su quali tipi di compiti si esibiranno.

Superconduttori

Una rara classe di materiali noti come superconduttori può funzionare come perfetti conduttori di elettricità (ma non calore) in determinate circostanze altamente specifiche. Questi materiali possono trasportare corrente elettrica senza perdita di energia a causa di resistenza per un periodo di tempo indefinito. Tuttavia, materiali superconduttori solo comportano in questo modo quando raffreddati a temperature generalmente troppo bassa per essere realizzato di fuori di laboratori. Così, non sono un'opzione realistica per progetti a casa.