Differenza tra conduttore e isolatore
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Differenza principale - Conduttore vs. isolante
Conduttore e Isolante sono termini che descrivono se un determinato materiale ha proprietà favorevoli alla conduzione di elettricità o calore. Il differenza principale tra conduttore e isolante è che a il conduttore conduce elettricità o calore bene, mentre un l'isolante conduce male elettricità o calore. A seconda che siamo interessati alla capacità di un materiale di condurre elettricità o calore, usiamo termini elettrico conduttore / isolante o termico conduttore / isolante.
Cos'è un conduttore
UN conduttore termico conduce bene il calore. Il tasso di trasferimento di calore, 
o la corrente di calore, tra due oggetti con una differenza di temperatura di 
è dato da
dove, 
e 
sono rispettivamente l'area della sezione trasversale e la lunghezza del conduttore che trasferisce il calore. La lettera 
è chiamato il conduttività termica, misurato in unità di W m-1 K-1. Questa lettera caratterizza la capacità del materiale di condurre il calore. Ad esempio, il rame ha una conduttività termica di circa 390 W m-1 K-1 mentre il legno secco ha una conduttività termica di circa 0,05 W m-1 K-1.
La capacità di condurre di un materiale elettricità è caratterizzato dal suo conduttività elettrica (
), che è definito come il reciproco della resistività del materiale. Questo è,
dove, 
è la densità attuale e 
è la forza del campo elettrico. In realtà, la conduttività di un materiale è più spesso calcolata utilizzando la formula
dove, è la lunghezza del conduttore e è l'area della sezione trasversale del conduttore. 
è la resistenza del conduttore, data dal rapporto tra la differenza di potenziale tra il conduttore e la corrente attraverso il conduttore. Le unità per misurare la conduttività elettrica sono S m-1 (Siemens per metro). Il rame ha una conduttività elettrica di circa 5,9 × 107 S m-1. mentre il piombo ha una conduttività elettrica di circa 4,6 × 106 S m-1.
Dimensioni utilizzate per calcolare la conduttività
Nei metalli, gli elettroni sono principalmente responsabili del trasporto di corrente e calore. Pertanto, le conduttività elettriche e termiche sono strettamente correlate. La relazione è data dal Legge di Wiedemann-Franz:
dove, T è la temperatura assoluta (in Kelvin) e 
).
Il relazione tra conducibilità termica ed elettrica per i non metalli non sono così chiaramente correlati: questo perché l'elettricità è sempre trasportata da gratuito portatori di carica mentre il calore può anche essere condotto da vibrazioni di ioni che non sono liberi di muoversi. Tipicamente, i materiali con legami metallici sono buoni conduttori termici ed elettrici, perché contengono elettroni liberi che possono muoversi facilmente e condurre sia elettricità che calore.
Cos'è un isolante
Un materiale con una bassa conduttività termica è chiamato a isolante termico. Il vetro è anche un buon isolante, con una conduttività termica di circa 0,8 W m-1 K-1. L'aria è un isolante termico ancora migliore, con una conduttività termica di circa 0,02 W m-1 K-1. Il vetro a doppio vetro sfrutta la bassa conduttività termica dell'aria per isolare le case avendo uno strato d'aria intrappolato tra due strati di vetro.
allo stesso modo, isolanti elettrici sono materiali con basse conduttività elettriche. Il PVC, che viene utilizzato per isolare i cavi, ha una conducibilità molto bassa dell'ordine di 10-12 - 10-13 S m-1. Tipicamente, i materiali fatti di polimeri (con legami covalenti tra di loro con pochissimi elettroni liberi) sono buoni isolanti termici ed elettrici perché la maggior parte dei loro elettroni sono strettamente legati.
Differenza tra conduttore e isolatore
conduttori sono bravi a condurre calore e / o elettricità
isolatori non sono bravi a condurre calore e / o elettricità.
Il migliore conduttori avere molti corrieri liberi, come gli elettroni.
Il migliore isolatori non hanno molti corrieri gratuiti.
Cortesia dell'immagine
"Un diagramma alquanto fumettistico della geometria dell'equazione di resistività." Per Utente: Omegatron (Opera propria) [CC BY-SA 3.0], tramite Wikimedia Commons
