la connexion:
* électrons libres: La conductivité électrique et thermique est principalement entraînée par la présence d'électrons libres dans un matériau. Ces électrons ne sont pas étroitement liés aux atomes et peuvent se déplacer librement dans tout le matériau.
* Conductivité électrique: En conduction électrique, les électrons libres transportent une charge électrique lorsqu'une tension est appliquée, créant un courant électrique.
* Conductivité thermique: Dans la conduction thermique, les électrons libres transportent l'énergie thermique (chaleur) des régions plus chaudes aux régions plus fraîches du matériau.
la relation:
* Les bons conducteurs électriques sont généralement de bons conducteurs thermiques: Les métaux comme le cuivre, l'argent et l'or sont d'excellents conducteurs à la fois de l'électricité et de la chaleur. Leurs électrons hautement mobiles facilitent les deux types de transfert d'énergie.
* Les mauvais conducteurs électriques sont généralement de mauvais conducteurs thermiques: Les non-métaux comme le caoutchouc, le bois et le verre sont de mauvais conducteurs à la fois de l'électricité et de la chaleur. Leurs électrons sont étroitement liés et ne peuvent pas facilement se déplacer pour transporter de l'énergie.
Exceptions:
* Diamond: Pendant un excellent conducteur thermique, le diamant est un mauvais conducteur électrique. En effet, ses fortes liaisons covalentes limitent la mobilité des électrons pour la conduction électrique, mais permettent un transfert efficace de vibrations (chaleur).
* quelques alliages: Certains alliages ont été conçus pour avoir une excellente conductivité électrique mais une mauvaise conductivité thermique. Ceci est utilisé dans des applications comme les éléments de chauffage où vous souhaitez générer de la chaleur mais minimiser sa perte dans l'environnement.
en résumé:
Le mouvement des électrons libres est le facteur clé reliant la conductivité électrique et thermique. Généralement, les matériaux qui conduisent bien l'électricité conduisent également bien la chaleur, et vice versa. Cependant, certaines exceptions existent en raison de structures atomiques et de caractéristiques de liaison spécifiques.
