เนื้อหา
ตัวนำความร้อนที่ดีคือวัสดุที่ให้ความร้อนได้ง่ายและถ่ายเทความร้อนจากระยะไกล ในทำนองเดียวกันตัวนำไฟฟ้าที่ดีคือวัสดุที่นำกระแสไฟฟ้าในระยะไกลโดยมีการสูญเสียพลังงานขั้นต่ำสำหรับความร้อนเนื่องจากความต้านทาน ในฐานะที่เป็นสารที่มีความสามารถในการถ่ายโอนพลังงานที่มีการสูญเสียเล็กน้อยตัวนำมีการใช้งานมากมายในอุตสาหกรรมและฟิสิกส์ทดลอง
ทองแดงถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางว่าเป็นตัวนำไฟฟ้า (ภาพเคเบิลทองแดงโดย Witold Krasowski จาก Fotolia.com)
ความสัมพันธ์
โดยทั่วไปวัสดุที่เป็นตัวนำความร้อนที่ดีก็เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีเช่นกัน ความสัมพันธ์นี้เป็นจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในโลหะซึ่งในกรณีนี้เรียกว่ากฎหมายของ Wiedemann-Franz อย่างไรก็ตามมันสามารถตรวจสอบได้มากขึ้นในสภาพอุณหภูมิแวดล้อมเพราะยิ่งอุณหภูมิสูงเท่าไรโลหะก็จะมีความร้อนมากขึ้นแม้ว่าจะมีกระแสไฟฟ้าน้อยกว่าก็ตาม
วัสดุ
ในปัจจุบันเพชรและท่อนาโนคาร์บอนเป็นที่รู้จักในฐานะตัวนำที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด (ยกเว้นตัวนำยิ่งยวด) ของความร้อนและไฟฟ้าตามลำดับ อย่างไรก็ตามความแข็งแกร่งและค่าใช้จ่ายสูงทำให้พวกเขาไม่ใช่ตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งาน มักใช้โลหะเพื่อการนี้ เงินและทองคำเป็นตัวขับเคลื่อนที่ยอดเยี่ยม แต่ก็มีราคาสูงด้วยเช่นกัน ทองแดงมีประสิทธิภาพที่คล้ายคลึงกันและมีราคาถูกกว่ามากและมีความเหนียวมาก ดังนั้นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการสร้างตัวนำความร้อนและไฟฟ้าร่วมกันคือการรับขดลวดทองแดงและติดตั้งในการกำหนดค่าที่ต้องการ แยกเมื่อจำเป็นขึ้นอยู่กับประเภทของงานที่จะดำเนินการ
ตัวนำยิ่งยวด
วัสดุที่หายากมีชื่อเรียกว่าตัวนำยิ่งยวดและทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้าที่สมบูรณ์แบบ (แต่ไม่ใช่ความร้อน) ในสภาวะที่เฉพาะเจาะจงบางอย่าง วัสดุเหล่านี้สามารถส่งกระแสไฟฟ้าโดยไม่สูญเสียพลังงาน (เนื่องจากความต้านทาน) เป็นระยะเวลาไม่ จำกัด อย่างไรก็ตามวัสดุตัวนำยิ่งยวดนั้นจะทำงานในลักษณะนี้เมื่อเย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำเกินไปที่จะทำซ้ำนอกห้องปฏิบัติการ ดังนั้นจึงไม่ใช่ตัวเลือกที่เหมือนจริงสำหรับโครงการบ้าน