Tre tipi di conduzione

La conduzione è il processo mediante il quale qualcosa, come il calore o una corrente elettrica, si sposta attraverso una sostanza verso un'altra sostanza. Una delle sostanze o degli oggetti rimane stazionaria durante questo processo, ma è ancora influenzata dalla differenza di temperatura, energia o calore dell'altra sostanza.

La conduzione elettrica si riferisce alla capacità di un materiale di trasferire una corrente elettrica. La conduttività è determinata dalla densità di un oggetto rispetto alla forza del campo elettrico che può mantenere. I metalli sono sostanze con un alto livello di conduttività (noto anche come conduttore) poiché mostrano una resistenza minima a una carica elettrica. Gli isolanti, come il vetro, sono materiali resistenti alle cariche elettriche. Televisori, radio e computer sono esempi di invenzioni che si basano sulla corrente fornita dalla conduzione elettrica.

Laddove la conduzione elettrica si riferisce a un trasferimento o corrente elettrica, la conduzione termica si riferisce a un trasferimento di energia, in particolare energia termica. La conduzione del calore è talvolta chiamata conduzione termica. L'energia viene trasferita all'interno di un oggetto fermo a seguito di una variazione di temperatura in parti di un materiale adiacenti l'una all'altra. L'energia si muoverà rapidamente o lentamente a seconda di cosa è fatto l'oggetto, di quanto è grande e, soprattutto, del gradiente di temperatura. Il gradiente di temperatura si riferisce alla velocità e alla direzione con cui la temperatura cambia da un punto specifico a un altro punto. Diamanti e rame sono materiali ad alta conducibilità termica.

La fotoconduttività si verifica quando un materiale assorbe la radiazione elettromagnetica, determinando un cambiamento nella conduttività elettrica della sostanza. La radiazione elettromagnetica può essere causata da qualcosa di semplice come una luce che colpisce un semiconduttore o qualcosa di complesso come un materiale esposto a radiazioni gamma. Quando si verifica l'evento elettromagnetico, il numero di elettroni liberi aumenta, così come il numero di lacune di elettroni, aumentando così la conduttività elettrica dell'oggetto. Le applicazioni comuni della fotoconduttività includono fotocopiatrici, pannelli solari e apparecchiature di rilevamento a infrarossi.

Le leggi matematiche riguardano sia la conduzione elettrica (legge di Ohm) che la conduzione termica (legge di Fourier). La legge di Ohm mostra come sono correlate la tensione (V), la corrente (I) e la resistenza (R). La legge di Ohm può essere espressa in diversi modi, incluso V = IR, il che significa che la tensione è uguale alla corrente moltiplicata per la resistenza. La legge di Fourier mostra che l'energia termica si sposta da materiali più caldi a materiali più freddi. La legge di Fourier può essere scritta come q = k A dT / s. In questa equazione, q si riferisce alla velocità di conduzione del calore, A è l'area di trasferimento del calore, k è il materiale conducibilità termica, dT è la differenza di temperatura attraverso il materiale e s si riferisce a quanto è spesso il il materiale è.