Trys laidumo tipai

Laidumas yra procesas, kurio metu kažkas, pavyzdžiui, šiluma ar elektros srovė, pereina per vieną medžiagą į kitą medžiagą. Viena iš medžiagų ar objektų šiame procese išlieka nejudanti, tačiau vis tiek ją veikia kitos medžiagos temperatūros, energijos ar šilumos skirtumas.

Elektros laidumas reiškia medžiagos sugebėjimą perduoti elektros srovę. Laidumą lemia tai, koks tankus daiktas yra lyginamas su elektrinio lauko, kurį jis gali išlaikyti, stiprumu. Metalai yra aukšto laidumo medžiagos (dar vadinamos laidininku), nes jos pasižymi minimaliu atsparumu elektros krūviui. Izoliatoriai, pavyzdžiui, stiklas, yra medžiagos, atsparios elektriniams krūviams. Televizoriai, radijo imtuvai ir kompiuteriai yra išradimų, kurie priklauso nuo elektros laidumo teikiamos srovės, pavyzdžiai.

Kai elektrinis laidumas reiškia perdavimą arba elektros srovę, šilumos laidumas reiškia energijos, ypač šiluminės, perdavimą. Šilumos laidumas kartais vadinamas šilumos laidumu. Energija perduodama nejudančiame objekte dėl temperatūros pokyčių gretimose medžiagos dalyse. Energija judės greitai arba lėtai, priklausomai nuo to, iš ko pagamintas objektas, koks jis didelis ir, svarbiausia, nuo temperatūros gradiento. Temperatūros gradientas reiškia greitį ir kryptį, kuria temperatūra keičiasi iš konkretaus taško į kitą. Deimantai ir varis yra medžiagos, pasižyminčios dideliu šilumos laidumu.

Fotolaidumas atsiranda, kai medžiaga sugeria elektromagnetinę spinduliuotę, dėl kurios pasikeičia medžiagos elektrinis laidumas. Elektromagnetinę spinduliuotę gali sukelti kažkas tokio paprasto, kaip šviesa, šviečianti ant puslaidininkio, arba kažkas toks sudėtingas, kaip medžiaga, veikiama gama spinduliuotės. Įvykus elektromagnetiniam įvykiui, didėja laisvųjų elektronų skaičius, kaip ir elektronų skylių skaičius, taip padidindamas objekto elektrinį laidumą. Dažniausios fotolaidumo programos yra kopijavimo aparatai, saulės baterijos ir infraraudonųjų spindulių aptikimo įranga.

Matematiniai dėsniai sprendžia tiek elektros laidumą (Omo dėsnis), tiek šilumos laidumą (Furjė dėsnis). Ohmo dėsnis parodo, kaip yra susiję įtampa (V), srovė (I) ir varža (R). Ohmo dėsnis gali būti išreikštas keliais skirtingais būdais, įskaitant V = IR, o tai reiškia, kad įtampa yra lygi srovei, padaugintai iš varžos. Furjė dėsnis rodo, kad šiluminė energija pereina nuo šiltesnių medžiagų prie vėsesnių medžiagų. Furjė dėsnis gali būti parašytas kaip q = k A dT / s. Šioje lygtyje q nurodo šilumos laidumo greitį, A yra šilumos perdavimo plotas, k yra medžiagos šilumos laidumas, dT yra medžiagos temperatūros skirtumas ir s nurodo, koks yra storis medžiaga yra.