การนำสามประเภท

การนำคือกระบวนการที่บางสิ่ง เช่น ความร้อนหรือกระแสไฟฟ้า เคลื่อนที่ผ่านสารหนึ่งไปยังอีกสารหนึ่ง สารหรือวัตถุอย่างใดอย่างหนึ่งยังคงนิ่งตลอดกระบวนการนี้ แต่ยังคงได้รับผลกระทบจากความแตกต่างของอุณหภูมิ พลังงาน หรือความร้อนของสารอื่น

การนำไฟฟ้าหมายถึงความสามารถของวัสดุในการถ่ายโอนกระแสไฟฟ้า ค่าการนำไฟฟ้าถูกกำหนดโดยความหนาแน่นของวัตถุเมื่อเปรียบเทียบกับความแรงของสนามไฟฟ้าที่วัตถุสามารถรักษาไว้ได้ โลหะคือสารที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูง (หรือเรียกอีกอย่างว่าตัวนำ) เนื่องจากมีความต้านทานไฟฟ้าน้อยที่สุด ฉนวน เช่น แก้ว เป็นวัสดุที่ทนทานต่อประจุไฟฟ้า โทรทัศน์ วิทยุ และคอมพิวเตอร์เป็นตัวอย่างของการประดิษฐ์ที่อาศัยกระแสไฟฟ้าจากการนำไฟฟ้า

ในกรณีที่การนำไฟฟ้าหมายถึงการถ่ายเทหรือกระแสไฟฟ้า การนำความร้อนหมายถึงการถ่ายเทพลังงาน โดยเฉพาะพลังงานความร้อน การนำความร้อนบางครั้งเรียกว่าการนำความร้อน พลังงานจะถูกถ่ายโอนภายในวัตถุที่อยู่กับที่อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในส่วนของวัสดุที่อยู่ติดกัน พลังงานจะเคลื่อนที่เร็วหรือช้าขึ้นอยู่กับว่าวัตถุนั้นทำมาจากอะไร มีขนาดใหญ่แค่ไหน และที่สำคัญที่สุดคืออุณหภูมิไล่ระดับ การไล่ระดับอุณหภูมิหมายถึงอัตราและทิศทางที่อุณหภูมิเปลี่ยนจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง เพชรและทองแดงเป็นวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูง

การนำแสงเกิดขึ้นเมื่อวัสดุดูดซับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ส่งผลให้ค่าการนำไฟฟ้าของสารเปลี่ยนแปลง การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอาจเกิดจากบางสิ่งที่เรียบง่าย เช่น แสงที่ส่องบนเซมิคอนดักเตอร์หรือสิ่งที่ซับซ้อนเช่นเดียวกับวัสดุที่สัมผัสกับรังสีแกมมา เมื่อเกิดเหตุการณ์แม่เหล็กไฟฟ้า จำนวนอิเล็กตรอนอิสระจะเพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับจำนวนรูอิเล็กตรอน ซึ่งจะเป็นการเพิ่มการนำไฟฟ้าของวัตถุ การใช้งานทั่วไปของ photoconductivity ได้แก่ เครื่องถ่ายเอกสาร แผงโซลาร์เซลล์ และอุปกรณ์ตรวจจับอินฟราเรด

กฎทางคณิตศาสตร์กล่าวถึงทั้งการนำไฟฟ้า (กฎของโอห์ม) และการนำความร้อน (กฎของฟูเรียร์) กฎของโอห์มแสดงให้เห็นว่าแรงดัน (V) กระแส (I) และความต้านทาน (R) สัมพันธ์กันอย่างไร กฎของโอห์มสามารถแสดงได้หลายวิธี รวมถึง V = IR ซึ่งหมายความว่าแรงดันไฟฟ้าเท่ากับกระแสคูณด้วยความต้านทาน กฎฟูริเยร์แสดงให้เห็นว่าพลังงานความร้อนเคลื่อนที่จากวัสดุที่อุ่นกว่าไปยังวัสดุที่เย็นกว่า กฎฟูริเยร์สามารถเขียนได้เป็น q = k A dT / s ในสมการนี้ q หมายถึงอัตราการนำความร้อน A คือพื้นที่การถ่ายเทความร้อน k คือวัสดุ ค่าการนำความร้อน dT คือความแตกต่างของอุณหภูมิในวัสดุและ s หมายถึงความหนา วัสดุคือ.