Всегда ли материалы, плохо проводящие тепло, плохо проводят электричество?

При определении проводимости материала мы обычно рассматриваем его теплопроводность и электропроводность отдельно. Однако я понимаю, что такие материалы, как металл, хорошо проводят и тепло, и электричество. Напротив, такие материалы, как дерево и стекло, плохо проводят тепло и электричество. Следовательно, можем ли мы заключить, что если материал плохо проводит один вид «потока энергии», то он также будет плохо проводить и другой вид «потока энергии»? Большое спасибо.

Если материал является хорошим проводником электричества, то движущиеся электроны обязательно будут передавать кинетическую энергию по всему материалу и вызывать колебания других атомов... Проводимость тепла следует за проводимостью электричества...

Ответы (4)

Алмаз — хороший проводник тепла, но плохой проводник электричества.

Алмаз в Википедии

Отношение теплопроводности к электропроводности является постоянным при данной температуре. Это отношение математически определяется законом Видмана-Франца .

Есть исключения. Человеческое тело — плохой проводник тепла, но отличный проводник электричества.

Алмаз является хорошим проводником тепла, но плохим проводником электричества.
Да, я проверяю вики, и раздел «нарушение» закона Видмана-Франца может объяснить, почему и человеческое тело, и алмаз являются исключениями. Вероятно, это потому, что обе эти структуры являются более сложными, поэтому они передают тепло и электричество по-разному?
Закон Видмана-Франца для металлов. Это также зависит от температуры и процесса теплопроводности, поэтому существуют материалы, которые являются относительно плохими проводниками при комнатной температуре, но затем становятся относительно хорошими проводниками при низких температурах.

Как инженер я могу заверить вас, что многие электронные устройства работают только потому, что существуют материалы, которые являются хорошими теплопроводниками, но также и отличными изоляторами.

Электронные устройства и оборудование, особенно рассчитанные на большую мощность, должны избавляться от избыточного тепла, образующегося при рассеивании электроэнергии. В большинстве случаев из-за эффекта Джоуля, но есть и другие диссипативные явления, такие как переориентация магнитных доменов в ферро-/ферримагнитных материалах (например, сердечники трансформаторов).

Неспособность избавиться от этого тепла приведет к выходу устройства из строя из-за того, что его температура поднимется выше безопасного максимума.

Использование электроизолирующих теплопроводов позволяет улучшить теплопроводность внутри устройства/элемента оборудования, не вызывая коротких замыканий между близко расположенными деталями.

Классический пример, применявшийся еще на заре электроники, — слюда (статья в Википедии) . Выдержки (выделено мной):

Листовая слюда используется в основном в электронной и электротехнической промышленности. Его полезность в этих приложениях обусловлена ​​его уникальными электрическими и тепловыми свойствами, а также механическими свойствами, которые позволяют его резать, штамповать, штамповать и обрабатывать с жесткими допусками. В частности, слюда необычна тем, что является хорошим электроизолятором и в то же время хорошим проводником тепла.

Вода является отличным проводником тепла, но плохим проводником электричества.

Это было помечено как «не ответ». Чтобы предотвратить удаление, подумайте о том, чтобы сделать его количественным и включить ссылку.
Всегда ли материалы, плохо проводящие тепло, плохо проводят электричество?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v