A vezetés három típusa

A vezetés az a folyamat, amelynek során valami, például hő vagy elektromos áram, az egyik anyagon át egy másik anyagig mozog. Az egyik anyag vagy tárgy ebben a folyamatban mozdulatlan marad, mégis hatással van rá a másik anyag hőmérséklet-, energia- vagy hőkülönbsége.

Az elektromos vezetés az anyag azon képességére vonatkozik, hogy átadja az elektromos áramot. A vezetőképességet az határozza meg, hogy egy tárgy mennyire sűrű az általa fenntartható elektromos tér erősségéhez képest. A fémek magas vezetőképességű anyagok (más néven vezetők), mivel minimális ellenállást mutatnak az elektromos töltéssel szemben. A szigetelők, például az üveg, olyan anyagok, amelyek ellenállnak az elektromos töltéseknek. A televíziók, a rádiók és a számítógépek példák azokra a találmányokra, amelyek az elektromos vezetés által biztosított áramra támaszkodnak.

Ahol az elektromos vezetés transzferre vagy elektromos áramra utal, a hővezetés az energia, különösen a hőenergia átvitelére utal. A hővezetést néha hővezetésnek nevezik. Az energia egy álló tárgyon belül kerül átadásra a hőmérséklet változásának következtében az anyag szomszédos részein. Az energia gyorsan vagy lassan fog mozogni, attól függően, hogy az objektum miből készül, mekkora és ami a legfontosabb, a hőmérsékleti gradienstől. A hőmérséklet-gradiens arra a sebességre és irányra utal, amelyben a hőmérséklet egy adott pontról egy másik pontra változik. A gyémántok és a réz nagy hővezető képességű anyagok.

A fotovezetés akkor következik be, amikor egy anyag elnyeli az elektromágneses sugárzást, aminek következtében megváltozik az anyag elektromos vezetőképessége. Az elektromágneses sugárzást okozhatja valami olyan egyszerű dolog, mint egy félvezetőre fénylő fény vagy valami olyan összetett, mint egy anyag, amelyet gammasugárzásnak tesznek ki. Az elektromágneses esemény bekövetkezésekor a szabad elektronok száma növekszik, csakúgy, mint az elektronlyukak száma, növelve ezzel az objektum elektromos vezetőképességét. A fényvezetőképesség általános alkalmazásai közé tartoznak a másológépek, a napelemek és az infravörös érzékelő berendezések.

A matematikai törvények egyaránt foglalkoznak az elektromos vezetéssel (Ohm-törvény) és a hővezetéssel (Fourier-törvény). Ohm törvénye megmutatja, hogyan függenek össze a feszültség (V), az áram (I) és az ellenállás (R). Ohm-törvény többféleképpen is kifejezhető, ideértve a V = IR értéket, ami azt jelenti, hogy a feszültség megegyezik az árammal, szorozva az ellenállással. Fourier törvénye azt mutatja, hogy a hőenergia a melegebb anyagokból a hűvösebb anyagokba kerül. Fourier-törvényt q = k A dT / s formában írhatjuk fel. Ebben az egyenletben q a hővezetési sebességre vonatkozik, A a hőátadási terület, k az anyagé hővezetőképesség, dT az anyag hőmérsékletének különbsége, és s arra utal, hogy milyen vastag anyag az.