Como eu faço um bom condutor de calor e de eletricidade?

Escrito por brendan conuel | Traduzido por yago lima
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Como eu faço um bom condutor de calor e de eletricidade?
O cobre é muito utilizado como condutor de eletricidade (copper cable image by Witold Krasowski from Fotolia.com)

Bons condutores de calor são materiais que esquentam facilmente e transferem calor à distância. Analogamente, os bons condutores de eletricidade são materiais que carregam a corrente elétrica a uma distância com a perda mínima de energia para o calor, devido a sua resistência. Como substâncias capazes de transferir energia com pouca perda, os condutores possuem muitas aplicações na industria e na física experimental.

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Relação

No geral, os materiais que são bons condutores de calor também são bons condutores de eletricidade. Essa relação é particularmente verdadeira nos metais, que nesse caso é conhecida como Lei de Wiedemann-Franz. Entretanto, ela é mais verificável nas condições ambientes de temperatura, pois, quanto maior a temperatura, mais o metal conduz calor, embora conduza menos eletricidade.

Materiais

Atualmente, os nanotubos de diamante e carbono são conhecidos como os condutores mais eficientes (com exceção dos supercondutores) de calor e eletricidade, respectivamente. Entretanto, a rigidez e o alto custo fazem com que eles não sejam uma opção acessível para as aplicações. Metais são normalmente utilizados para esse propósito. Prata e ouro são excelentes condutores, mas também custam um pouco caro. O cobre exibe uma performance similar e é muito mais barato, e também muito dúctil. Portanto, a melhor opção para fazer um condutor comum de calor e eletricidade é pegar uma bobina de fios de cobre e montar na configuração desejada. Isolar quando for necessário, com base no tipo de tarefa que será executada.

Supercondutores

Uma classe rara de materiais é conhecida como supercondutores, e eles funcionam como condutores perfeitos de eletricidade (mas não de calor) sobre certas condições muito específicas. Esses materiais podem carregar corrente elétrica sem perda de energia (devido à resistência) por um período indefinido de tempo. Entretanto, os materiais supercondutores apenas se comportam dessa maneira quando refrigerados a temperaturas normalmente muito baixas para serem reproduzidas fora de laboratórios. Portanto, eles não são uma opção realista para projetos domésticos.

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