Three Types of Conduction

Ledning er den proces, hvorved noget, såsom varme eller en elektrisk strøm, bevæger sig gennem et stof til et andet stof. Et af stofferne eller genstande forbliver stationære i hele denne proces, men det påvirkes stadig af forskellen i temperatur, energi eller varme af det andet stof.

Elektrisk ledning

Elektrisk ledning henviser til evnen af ​​et materiale til at overføre en elektrisk strøm. Ledningsevne bestemmes af, hvor tæt en objekt sammenlignes med styrken af ​​det elektriske felt, det kan opretholde. Metaller er stoffer med et højt ledningsevne (også kendt som en leder), da de viser minimal modstand over for en elektrisk ladning. Isolatorer, såsom glas, er materialer, der er modstandsdygtige over for elektriske ladninger. Fjernsyn, radioer og computere er eksempler på opfindelser, der er afhængige af strømmen som følge af elektrisk ledning.

Varmeledning

Hvor elektrisk ledning henviser til en overførsel eller elektrisk strøm, henviser varmeledning til en overførsel af energi, specielt termisk energi. Varmeledning kaldes undertiden termisk ledning. Energien overføres inden for en stationær genstand som et resultat af en temperaturændring i dele af et materiale, der støder op til hinanden. Energien vil bevæge sig hurtigt eller langsomt afhængigt af hvad objektet er lavet af, hvor stort det er, og vigtigst af alt, temperaturgradienten. Temperaturgradient refererer til hastigheden og retningen, hvor temperaturen skifter fra et bestemt punkt til et andet punkt. Diamanter og kobber er materialer med høj termisk ledningsevne.

Fotokonduktivitet

Fotokonduktivitet opstår, når et materiale absorberer elektromagnetisk stråling, hvilket resulterer i en ændring i stoffets elektriske ledningsevne. Den elektromagnetiske stråling kan skyldes noget så enkelt som et lys, der skinner på en halvleder eller noget så komplekst som et materiale, der udsættes for gammastråling. Når den elektromagnetiske hændelse opstår, øges antallet af frie elektroner, ligesom antallet af elektronhuller øger objektets elektriske ledningsevne. Fælles anvendelser af fotokonduktivitet omfatter kopimaskiner, solpaneler og infrarød detektionsudstyr.

Lov relateret til ledning

Matematiske love vedrører både elektrisk ledning (Ohm's Law) og varmeledning (Fouriers lov). Ohms lov viser, hvordan spænding (V), strøm (I) og modstand (R) er relateret. Ohms lov kan udtrykkes på flere forskellige måder, herunder V = IR, hvilket betyder, at spændingen er lig med strømmen multipliceret med modstanden. Fouriers lov viser, at termisk energi bevæger sig fra varmere materialer til køligere materialer. Fouriers lov kan skrives som q = k A dT /s. I denne ligning henviser q til varmeledningshastigheden, A er varmeoverføringsområdet, k er materialets termiske ledningsevne, dT er temperaturforskellen på tværs af materialet og s henviser til hvor tyk materialet er.