ຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຮ້ອນຂອງໂລຫະ
ໂລຫະແມ່ນວັດສະດຸທີ່ເປັນກະດູກສັນຫຼັງຂອງການພັດທະນາອາລະຍະທຳຂອງມະນຸດ. ການນຳໃຊ້ຂອງພວກມັນໃນອຸດສາຫະກຳຕ່າງໆ, ຕັ້ງແຕ່ການກໍ່ສ້າງຈົນເຖິງເອເລັກໂຕຣນິກ, ບໍ່ສາມາດລະເລີຍໄດ້. ຄວາມເປັນເອກະລັກຂອງໂລຫະແມ່ນຢູ່ທີ່ຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຮ້ອນທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງມັນ. ບົດຄວາມນີ້ຈະສຳຫຼວດຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຮ້ອນຂອງໂລຫະຢ່າງລະອຽດ ແລະ ຜົນສະທ້ອນຂອງມັນຕໍ່ການນຳໃຊ້ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີຕ່າງໆ.
ຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າຂອງໂລຫະ
ຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າຂອງໂລຫະອະທິບາຍເຖິງຄວາມສາມາດໃນການນຳໄຟຟ້າ. ໃນລະດັບອະຕອມ, ໂລຫະປະກອບດ້ວຍອະຕອມທີ່ຈັດລຽງຢູ່ໃນໂຄງສ້າງຜລຶກ. ລັກສະນະທີ່ສຳຄັນອັນໜຶ່ງແມ່ນການມີເອເລັກຕຣອນອິດສະຫຼະທີ່ບໍ່ໄດ້ຜູກມັດຢ່າງແໜ້ນໜາກັບນິວເຄຼຍຂອງອະຕອມ, ເຊິ່ງມັກເອີ້ນວ່າ "ເອເລັກຕຣອນນຳໄຟຟ້າ". ເອເລັກຕຣອນເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຕົວນຳໄຟຟ້າ ແລະ ຊ່ວຍໃຫ້ໂລຫະນຳໄຟຟ້າໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ.
ການນຳໄຟຟ້າ
ຄວາມນຳໄຟຟ້າແມ່ນມາດຕະການວັດແທກຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸໃນການນຳກະແສໄຟຟ້າ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວໂລຫະມີຄວາມນຳໄຟຟ້າສູງ. ທອງແດງ (Cu) ແລະ ອາລູມິນຽມ (Al) ແມ່ນຕົວຢ່າງຂອງໂລຫະທີ່ມີຄວາມນຳໄຟຟ້າທີ່ດີເລີດ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ພວກມັນໄດ້ຮັບຄວາມນິຍົມຫຼາຍໃນອຸດສາຫະກຳສາຍໄຟ ແລະ ເອເລັກໂຕຣນິກ.
ໜຶ່ງໃນກົດໝາຍທີ່ອະທິບາຍເຖິງຄວາມນຳໄຟຟ້າແມ່ນກົດໝາຍຂອງໂອມ, ເຊິ່ງລະບຸວ່າກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫຼຜ່ານຕົວນຳແມ່ນສັດສ່ວນກັບແຮງດັນ (V) ແລະສັດສ່ວນກັບຄວາມຕ້ານທານ (R), ເຊິ່ງສະແດງອອກໃນສົມຜົນງ່າຍໆ: I = V/R. ໃນໂລຫະ, ຄວາມຕ້ານທານໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຕໍ່າ, ສະນັ້ນກະແສໄຟຟ້າຂະໜາດໃຫຍ່ສາມາດໄຫຼດ້ວຍແຮງດັນທີ່ຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າ.
ຄວາມຕ້ານທານ ແລະ ປັດໄຈຄວາມຕ້ານທານ
ຄ່າກົງກັນຂ້າມຂອງຄວາມນຳໄຟຟ້າແມ່ນຄວາມຕ້ານທານ, ເຊິ່ງເປັນມາດຕະການທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າວັດສະດຸຕ້ານທານກະແສໄຟຟ້າໄດ້ແຮງປານໃດ. ຄວາມຕ້ານທານມັກຈະໄດ້ຮັບອິດທິພົນຈາກສ່ວນປະກອບ, ອຸນຫະພູມ, ແລະໂຄງສ້າງຜລຶກຂອງວັດສະດຸ. ໂລຫະເຊັ່ນ: ເງິນ (Ag) ແລະຄຳ (Au) ມີຄວາມຕ້ານທານຕ່ຳຫຼາຍ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເໝາະສົມສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍຳສູງ.
ຕົວຄູນຄວາມຕ້ານທານຍັງແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມອຸນຫະພູມ. ໂດຍທົ່ວໄປ, ຄວາມຕ້ານທານຈະເພີ່ມຂຶ້ນຕາມອຸນຫະພູມຍ້ອນການສັ່ນສະເທືອນຂອງອະຕອມໃນໂຄງສ້າງ, ເຊິ່ງຂັດຂວາງການໄຫຼຂອງເອເລັກຕຣອນ.
ຄຸນສົມບັດທາງຄວາມຮ້ອນຂອງໂລຫະ
ຄຸນສົມບັດທາງຄວາມຮ້ອນກວມເອົາຄວາມສາມາດຂອງໂລຫະໃນການດູດຊຶມ, ເກັບຮັກສາ ແລະ ນຳຄວາມຮ້ອນ. ຄຸນສົມບັດທາງຄວາມຮ້ອນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນການນຳໃຊ້ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ, ເຊັ່ນ: ແຜ່ນລະບາຍຄວາມຮ້ອນໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ ຫຼື ວັດສະດຸກໍ່ສ້າງທີ່ຮັກສາຄວາມຮ້ອນ.
ການນຳຄວາມຮ້ອນ
ຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸໃນການນຳຄວາມຮ້ອນ. ໂລຫະມີຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນສູງເພາະວ່າເອເລັກຕຣອນອິດສະຫຼະສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍ ແລະ ຖ່າຍໂອນພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບຜ່ານໂຄງສ້າງຜລຶກ. ໂລຫະເຊັ່ນ: ທອງແດງ, ອາລູມິນຽມ ແລະ ເງິນ ແມ່ນຕົວນຳຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ.
ການໃຊ້ໂລຫະເປັນວັດສະດຸນຳຄວາມຮ້ອນໃນເບື້ອງຕົ້ນແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນເຄື່ອງຈັກ, ແລະເຄື່ອງໃຊ້ໃນການປຸງແຕ່ງອາຫານ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໂລຫະທີ່ມີຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນສູງຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄໝເຊັ່ນ: ເຄື່ອງລະບາຍຄວາມຮ້ອນໃນໂປເຊດເຊີຄອມພິວເຕີ, ເຊິ່ງຖືກອອກແບບມາເພື່ອດູດຊຶມແລະປ່ອຍຄວາມຮ້ອນໄດ້ໄວເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຮ້ອນເກີນໄປ.
ຄວາມຈຸຄວາມຮ້ອນ
ຄວາມຈຸຄວາມຮ້ອນແມ່ນປະລິມານພະລັງງານທີ່ຕ້ອງການເພື່ອເພີ່ມອຸນຫະພູມຂອງມວນສານຂອງວັດສະດຸຂຶ້ນໜຶ່ງອົງສາເຊນຊຽດ. ຄວາມຈຸຄວາມຮ້ອນຂອງໂລຫະໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຕ່ຳກວ່າໂລຫະທີ່ບໍ່ແມ່ນໂລຫະ ຫຼື ສານປະກອບ, ຊຶ່ງໝາຍຄວາມວ່າໂລຫະສາມາດເພີ່ມ ຫຼື ຫຼຸດລົງໄດ້ຢ່າງໄວວາ. ຕົວຢ່າງ, ທາດເຫຼັກມີຄວາມຈຸຄວາມຮ້ອນຈຳເພາະປະມານ 0.45 J/g°C, ຕ່ຳກວ່ານ້ຳ, ເຊິ່ງປະມານ 4.18 J/g°C.
ການພົວພັນກັນຂອງຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຮ້ອນ
ຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຮ້ອນຂອງໂລຫະພົວພັນກັນຜ່ານກົນໄກທີ່ອະທິບາຍໂດຍກົດໝາຍ Wiedemann-Franz. ກົດໝາຍສະບັບນີ້ລະບຸວ່າອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນ (κ) ຕໍ່ກັບຄວາມນຳໄຟຟ້າ (σ) ໃນໂລຫະແມ່ນຄົງທີ່ສັດສ່ວນກັບອຸນຫະພູມສຳບູນ (T) ຂອງວັດສະດຸ. ສູດແມ່ນ:
\[ \frac{κ}{σ} = L \cdot T \]
ບ່ອນທີ່ L ແມ່ນຄ່າຄົງທີ່ຂອງ Lorenz. ນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໃນໂລຫະດຽວກັນ, ການນຳຄວາມຮ້ອນແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງໂດຍກົງກັບການນຳໄຟຟ້າ, ຊຶ່ງໝາຍຄວາມວ່າໂລຫະທີ່ເປັນຕົວນຳໄຟຟ້າທີ່ດີກໍ່ເປັນຕົວນຳຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເຊັ່ນກັນ.
ການນຳໃຊ້ຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຮ້ອນຂອງໂລຫະ
ການນໍາໃຊ້ໂລຫະຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການນໍາໃຊ້ດ້ານວິຊາການທີ່ຫຼາກຫຼາຍສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສໍາຄັນຂອງການເຂົ້າໃຈ ແລະ ການນໍາໃຊ້ຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຮ້ອນຂອງມັນ. ນີ້ແມ່ນຕົວຢ່າງບາງຢ່າງ:
ເອເລັກໂຕຣນິກ ແລະ ໄຟຟ້າ
– ສາຍໄຟຟ້າ: ທອງແດງ ແລະ ອາລູມິນຽມມັກຖືກໃຊ້ເປັນຕົວນຳໄຟຟ້າໃນສາຍໄຟເນື່ອງຈາກມີຄວາມນຳໄຟຟ້າສູງ.
- ໄມໂຄຣຊິບ: ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຂະໜາດນ້ອຍ ເຊັ່ນ ໄມໂຄຣຊິບ ໃຊ້ຊັ້ນໂລຫະ ເຊັ່ນ ອາລູມິນຽມ ຫຼື ທອງແດງ ສຳລັບເສັ້ນທາງການນຳໄຟຟ້າ.
– ຊິ້ນສ່ວນເອເລັກໂຕຣນິກ: ຄຳຖືກນຳໃຊ້ໃນຊິ້ນສ່ວນເອເລັກໂຕຣນິກ ເພາະວ່ານອກຈາກຈະມີການນຳໄຟຟ້າສູງແລ້ວ, ຄຳຍັງບໍ່ເປັນສະໜິມ.
ການຄວບຄຸມຄວາມເຢັນ ແລະ ຄວາມຮ້ອນ
– ແຜ່ນລະບາຍຄວາມຮ້ອນ: ອາລູມີນຽມຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງສຳລັບແຜ່ນລະບາຍຄວາມຮ້ອນໃນຄອມພິວເຕີ ແລະ ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກອື່ນໆ ເນື່ອງຈາກມີຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນສູງ ແລະ ມີນ້ຳໜັກເບົາ.
– ໝໍ້ນ້ຳ: ລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນຂອງເຄື່ອງຈັກ ເຊັ່ນ: ໝໍ້ນ້ຳໃນລົດยนต์ ໃຊ້ວັດສະດຸໂລຫະ ເຊັ່ນ: ອາລູມິນຽມ ຫຼື ທອງແດງ ເພື່ອໃຫ້ມີປະສິດທິພາບສູງໃນການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນ.
ອາຄານ ແລະ ພື້ນຖານໂຄງລ່າງ
– ໂຄງສ້າງອາຄານ: ເຫຼັກກ້າຖືກນຳໃຊ້ໃນການກໍ່ສ້າງເພາະມັນບໍ່ພຽງແຕ່ແຂງແຮງ ແລະ ທົນທານເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງມີຄຸນສົມບັດທາງຄວາມຮ້ອນພຽງພໍທີ່ຈະຄວບຄຸມການຂະຫຍາຍຕົວ ແລະ ການຫົດຕົວຍ້ອນການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ.
– ການເຄືອບຫລັງຄາ: ໂລຫະເຊັ່ນ: ອາລູມິນຽມ ແລະ ທອງແດງ ມັກຖືກໃຊ້ເປັນວັດສະດຸເຄືອບຫລັງຄາ ເນື່ອງຈາກມີຄວາມສາມາດໃນການສະທ້ອນຄວາມຮ້ອນທີ່ດີ, ຮັກສາອຸນຫະພູມພາຍໃນອາຄານໃຫ້ຢູ່ພາຍໃຕ້ການຄວບຄຸມ.
ສະຫຼຸບ
ຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຮ້ອນຂອງໂລຫະແມ່ນສອງລັກສະນະພື້ນຖານທີ່ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ມີຄຸນຄ່າຫຼາຍໃນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄໝ. ຄວາມສາມາດໃນການນຳໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຮ້ອນຢ່າງມີປະສິດທິພາບຂອງໂລຫະເປີດໂອກາດໃຫ້ຫຼາກຫຼາຍໃນການນຳໃຊ້ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບພະລັງງານ, ການກໍ່ສ້າງ ແລະ ເອເລັກໂຕຣນິກ. ການເຂົ້າໃຈຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນບໍ່ພຽງແຕ່ສຳລັບວິສະວະກອນ ແລະ ນັກວິທະຍາສາດເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງສຳລັບນັກພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີທີ່ຊອກຫາການເພີ່ມປະສິດທິພາບ ແລະ ປະສິດທິພາບສູງສຸດໃນນະວັດຕະກຳໃນອະນາຄົດ.
ຈາກສາຍໄຟຟ້າຈົນເຖິງເຄື່ອງລະບາຍຄວາມຮ້ອນ, ຈາກໂຄງສ້າງອາຄານຈົນເຖິງໄມໂຄຣຊິບ, ຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຮ້ອນຂອງໂລຫະມີບົດບາດສຳຄັນໃນການສະໜັບສະໜູນ ແລະ ພັດທະນາອາລະຍະທຳຂອງພວກເຮົາ. ດ້ວຍການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ຈະສືບຕໍ່ຂະຫຍາຍຕົວ, ເຊິ່ງສະເໜີໂອກາດທີ່ໜ້າຕື່ນເຕັ້ນຍິ່ງຂຶ້ນສຳລັບການນຳໃຊ້ໂລຫະໃນຂົງເຂດເຕັກໂນໂລຢີທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.
