Sisältö
- Lämmönjohtokyky
- Sähkönjohtavuus
- Alumiinin johtavuus
- Johtavuus hiiliteräksessä
- Ruostumattoman teräksen johtavuus
Fysiikassa käsitteellä "johtavuus" on useita merkityksiä. Metallien, kuten alumiinin ja teräksen, kohdalla tarkoitetaan yleensä joko lämpö- tai sähköenergian siirtoa, jolla on taipumus olla korreloituneena metalleissa, koska metalleissa löyhästi sitoutuneet elektronit johtavat sekä lämpöä että sähköä.
Lämmönjohtokyky
Lämmönjohtavuus, materiaalin kyky johtaa lämpöä, mitataan yleensä watteina kelveneinä / metri. (”Watt” on tehoyksikkö, tyypillisesti määritettynä joko volteina ampeereina tai energiajouleina sekunnissa. ”Kelvin” on absoluuttinen lämpötilayksikkö, jossa nolla kelviiniä on absoluuttinen nolla). Materiaalit, joilla on hyvä lämmönjohtavuus, siirtävät suuret määrät lämpöä nopeasti, kuten keittoastian nopeasti kuumeneva kuparipohja. Huonot lämpöjohtimet kuljettavat lämpöä hitaasti, kuten uuniosa.
Sähkönjohtavuus
Sähkönjohtavuus, materiaalin kyky johtaa virtaa, mitataan normaalisti siemenseinä metriä kohti. (“Siemens” on sähkönjohtavuusyksikkö, joka on määritelty jakamalla 1 jaksolla ohmilla, missä ohmi on vakioyksikkö sähkövastuksella). Hyvät sähköjohtimet ovat edullisia johdotuksissa ja kytkemisissä. Huonot johtimet, joita kutsutaan eristeiksi, luovat turvallisen esteen elävän sähkön ja ympäristön välille, kuten jatkojohdon vinyylieristys.
Alumiinin johtavuus
Puhtaan alumiinin lämmönjohtavuus on noin 235 wattia kelviniä kohti metriä ja sähkönjohtavuus (huoneenlämpötilassa) noin 38 miljoonaa siemeniä metriä kohti. Alumiiniseoksilla voi olla huomattavasti alhaisempi johtavuus, mutta harvoin yhtä pieni kuin raudalla tai teräksellä. Elektronisten osien jäähdytysalukset ovat alumiinia, koska metalleilla on hyvä lämmönjohtavuus.
Johtavuus hiiliteräksessä
Hiiliteräksen johtavuus on paljon alhaisempi kuin alumiinilla: lämmönjohtavuus on noin 45 wattia kelviniä kohti metriä ja sähkönjohtavuus (huoneenlämpötilassa) noin 6 miljoonaa siemeniä metriä kohti.
Ruostumattoman teräksen johtavuus
Ruostumattoman teräksen johtavuus on paljon alhaisempi kuin hiiliteräksen: lämmönjohtavuus on noin 15 wattia kelviniä kohti metriä ja sähkönjohtavuus (huoneenlämpötilassa) noin 1,4 miljoonaa siemeniä metriä kohti.