Трудно найти вещества, которые являются хорошими изоляторами одного и проводящими другого. Почему корреляция? И почему у некоторых материалов нет этой корреляции?
Потому что и тепло, и электричество передаются одними и теми же частицами: электронами!
Проводники обычно можно моделировать, представляя электроны свободными... летящими внутри материала. Это называется моделью свободных электронов . Следовательно, они могут легко перемещаться из одного конца в другой.
Электричество передается, когда электроны сталкиваются с электрическим полем.
Теплопроводность возникает, когда электроны получают высокую кинетическую энергию и быстрее диффундируют к остальной части материала (игнорируя решетку, фононы (кванты колебаний, такие как фотоны, являющиеся квантами света/электромагнитного поля) и другие вещи)... Я просто объясняю здесь, почему существует связь между тепловыми и электрическими хорошими проводниками.
Что касается последнего вопроса, почему некоторые материалы имеют несоответствие между электропроводностью и теплопроводностью: такие вещи изучаются в каждом конкретном случае. Если он не является хорошим проводником для обоих, то модель свободных электронов не является для него хорошей моделью. Затем нужно изучить зонную структуру материала и посмотреть, как он действует на тепловые и электрические поля. Всегда легче объяснить корреляции, а не расхождения. Так почему же некоторые материалы не такие? Потому что они не являются хорошими кандидатами для модели свободных электронов.
Любопытный
Питер Дир