La conduzione è il processo mediante il quale qualcosa, come il calore o una corrente elettrica, si muove attraverso una sostanza in un'altra sostanza. Una delle sostanze o degli oggetti rimane stazionaria durante questo processo, tuttavia è ancora influenzata dalla differenza di temperatura, energia o calore dell'altra sostanza.
Conduzione elettrica
La conduzione elettrica si riferisce al capacità di un materiale di trasferire una corrente elettrica. La conduttività è determinata dalla densità di un oggetto rispetto alla forza del campo elettrico che può mantenere. I metalli sono sostanze con un alto livello di conduttività (noto anche come conduttore) poiché presentano una resistenza minima a una carica elettrica. Gli isolanti, come il vetro, sono materiali resistenti alle cariche elettriche. Televisori, radio e computer sono esempi di invenzioni che si basano sulla corrente fornita dalla conduzione elettrica.
Conduzione del calore
Dove la conduzione elettrica si riferisce a un trasferimento o corrente elettrica, la conduzione del calore si riferisce a un trasferimento di energia, in particolare energia termica. La conduzione del calore è talvolta chiamata conduzione termica. L'energia viene trasferita all'interno di un oggetto stazionario a seguito di un cambiamento di temperatura in parti di un materiale adiacente l'una all'altra. L'energia si muoverà rapidamente o lentamente a seconda di cosa è fatto l'oggetto, di quanto è grande e, cosa più importante, del gradiente di temperatura. Il gradiente di temperatura si riferisce alla velocità e alla direzione in cui la temperatura cambia da un punto specifico a un altro punto. Diamanti e rame sono materiali ad alta conduttività termica.
Fotoconduttività
La fotoconduttività si verifica quando un materiale assorbe la radiazione elettromagnetica, provocando un cambiamento nella conduttività elettrica della sostanza. La radiazione elettromagnetica può essere causata da qualcosa di semplice come una luce che brilla su un semiconduttore o qualcosa di così complesso come un materiale esposto alla radiazione gamma. Quando si verifica l'evento elettromagnetico, aumenta il numero di elettroni liberi, così come il numero di fori di elettroni, aumentando così la conduttività elettrica dell'oggetto. Le comuni applicazioni della fotoconduttività comprendono fotocopiatrici, pannelli solari e apparecchiature di rilevamento a infrarossi.
Leggi relative alla conduzione
Le leggi matematiche riguardano sia la conduzione elettrica (legge di Ohm) che la conduzione del calore (legge di Fourier). La legge di Ohm mostra come la tensione (V), la corrente (I) e la resistenza (R) sono correlate. La legge di Ohm può essere espressa in diversi modi, tra cui V = IR, il che significa che la tensione è uguale alla corrente moltiplicata per la resistenza. La legge di Fourier mostra che l'energia termica si sposta dai materiali più caldi a materiali più freschi. La legge di Fourier può essere scritta come q = k A dT /s. In questa equazione, q si riferisce alla velocità di conduzione del calore, A è l'area di trasferimento del calore, k è la conduttività termica del materiale, dT è la differenza di temperatura attraverso il materiale e s si riferisce allo spessore del materiale.
