Ledning er prosessen der noe, som varme eller en elektrisk strøm, beveger seg gjennom et stoff til et annet stoff. Et av stoffene eller gjenstandene forblir stasjonære gjennom hele denne prosessen, men det påvirkes fortsatt av forskjellen i temperatur, energi eller varme til det andre stoffet.
Elektrisk ledning
Elektrisk ledning refererer til materialets evne til å overføre en elektrisk strøm. Ledningsevne bestemmes av hvor tett en gjenstand er sammenlignet med styrken til det elektriske feltet den kan opprettholde. Metaller er stoffer med høy ledningsevne (også kjent som leder) siden de viser minimal motstand mot elektrisk ladning. Isolatorer, som glass, er materialer som er motstandsdyktige mot elektriske ladninger. TV-apparater, radioer og datamaskiner er eksempler på oppfinnelser som er avhengige av strømmen fra elektrisk ledning.
Varmeledning
Der elektrisk ledning refererer til en overføring eller elektrisk strøm, refererer varmeledning til en overføring av energi, spesielt termisk energi. Varmeledning kalles noen ganger termisk ledning. Energien overføres i et stasjonært objekt som et resultat av en temperaturendring i deler av et materiale ved siden av hverandre. Energien vil bevege seg raskt eller sakte, avhengig av hva gjenstanden er laget av, hvor stor den er og, viktigst av alt, temperaturgradienten. Temperaturgradient refererer til hastigheten og retningen der temperaturen endres fra et bestemt punkt til et annet punkt. Diamanter og kobber er materialer med høy varmeledningsevne.
Fotoledningsevne
Fotoledningsevne oppstår når et materiale absorberer elektromagnetisk stråling, noe som resulterer i en endring i stoffets elektriske ledningsevne. Den elektromagnetiske strålingen kan være forårsaket av noe så enkelt som et lys som skinner på en halvleder eller noe så komplisert som et materiale som utsettes for gammastråling. Når den elektromagnetiske hendelsen inntreffer, øker antallet frie elektroner, det samme gjør antall elektronhull, og øker dermed objektets elektriske ledningsevne. Vanlige anvendelser av fotoledning inkluderer kopimaskiner, solcellepaneler og infrarød deteksjonsutstyr.
Lover knyttet til ledning
Matematiske lover adresserer både elektrisk ledning (Ohms lov) og varmeledning (Fouriers lov). Ohms lov viser hvordan spenning (V), strøm (I) og motstand (R) er relatert. Ohms lov kan uttrykkes på flere forskjellige måter, inkludert V = IR, noe som betyr at spenningen er lik strømmen multiplisert med motstanden. Fouriers lov viser at termisk energi beveger seg fra varmere materialer til kjøligere materialer. Fouriers lov kan skrives som q = k A dT / s. I denne ligningen refererer q til hastigheten på varmeledning, A er varmeoverføringsområdet, k er materialets termisk ledningsevne, dT er forskjellen i temperatur på tvers av materialet og s refererer til hvor tykk materiale er.