Uiga Fa'aeletise ma Fa'avevela o Uamea
E taatele mea uamea i o tatou olaga i aso taitasi, ma e taua tele i le tele o galuega eseese, mai le fausiaina ma felauaiga i mea eletise ma mea faigaluega i le umukuka. O se tasi o mafuaaga autu mo lenei faaaogaina lautele o le tuufaatasiga tulaga ese o meatotino eletise ma le vevela o loo i ai i mea uamea. O le malamalama i nei meatotino e taua tele mo inisinia, saienitisi, ma tagata fiafia e fia faaaogaina atoatoa le gafatia o nei meafaitino. O lenei tusiga o loo suʻesuʻeina ai meatotino eletise ma le vevela o mea uamea, ma maua ai se suʻesuʻega loloto i mea e matua taua ai nei meafaitino.
Fanua eletise
Eletise Faʻagaioiga
O le gafatia o u'amea e fa'atautaia ai le eletise o se tasi o latou uiga sili ona mata'ina. O lenei uiga e mafai ona mafua ona o le i ai o ni eletise saoloto i totonu o le u'amea fa'apipi'i. I le tele o u'amea, o eletise i fafo o atoms e le noatia i so'o se atom faapitoa ma e mafai ona fealua'i saoloto i totonu o le fausaga u'amea. O nei eletise e le o va'aia e fai ma avefe'au o le eletise, e fa'atagaina ai le tafe eletise i totonu o le u'amea pe a fa'aogaina se fanua eletise.
O mea e pei o le siliva, kopa, ma le auro e lauiloa i lo latou lelei tele i le fa'aaogaina o le eletise. Ae maise lava le kopa, e fa'aaogaina lautele i uaea eletise ona o lona maualuga i le fa'aaogaina o le eletise ma le taugofie pe a fa'atusatusa i le siliva ma le auro. O le fa'aaogaina o le eletise (σ) o u'amea e mafai ona fuaina e fa'aaoga ai le fua fa'atatau:
\[ \sigma = \frac{1}{\rho} \]
lea o le ρ o le tete'e o le meafaitino. E masani ona maualalo le taua o le tete'e o u'amea, e masani lava i le va o le \(10^{-8} \) i le \(10^{-6} \) ohm-mita, ma avea ai ma aveta'avale eletise lelei.
Fa'alagolago ile vevela
O le tete'e eletise o u'amea e fa'alagolago i le vevela, e masani ona fa'ateleina i le vevela. O lenei sootaga e masani ona fa'aalia e fa'aaoga ai le fa'atusatusaga fa'asolosolo lea:
\[ \rho(T) = \rho_0 [1 + \alpha (T – T_0)] \]
pe afai:
– O le \(\rho_0\) o le resistivity i le vevela fa'asino \(T_0\), e masani ona manatu i ai o le vevela o le potu.
– o le \(\alpha\) o le fua fa'atatau o le vevela o le tete'e.
– o le vevela (\(T).
O le si'itia o le resistivity fa'atasi ai ma le vevela e mafua tele lava i le fa'ateleina o le gatete o le lattice, lea e fa'alavelave ai i le tafe o electrons saoloto. A'o si'itia le vevela, e gatete malosi ai atoms i totonu o le lattice u'amea, ma mafua ai ona feto'ai soo i le va o electrons saoloto ma ions lattice, ma fa'ateleina ai le tete'e i le tafe o electrons.
Superconductivity
O nisi u'amea, e pei o le mercury ma le lead, e fa'aalia ai se suiga i se tulaga superconducting i le vevela maualalo tele. I lenei tulaga, e leai se tete'e eletise e fa'aalia e le meafaitino ma le fa'ate'aina o fanua maneta (Meissner effect). O le Superconductivity o se mea e tupu i le quantum mechanical e mafua mai i le fausiaina o Cooper pairs—o pea o electrons e fusifusia fa'atasi i le vevela maualalo e ala i le lattice vibrations.
Meatotino vevela
Faʻaauau Sini
E lauiloa fo'i u'amea i lo latou fa'avevela ese'ese. E feso'ota'i vavalalata lenei uiga ma lo latou fa'avevela ona o le tulafono a Wiedemann-Franz, lea e ta'u mai ai o le fua fa'atatau o le fa'avevela (κ) i le fa'avevela e tutusa ma le vevela:
\[ \frac{\kappa}{\sigma} = LT \]
pe afai:
– O le \(L\) o le numera Lorentz, e tusa ma le \(2.44 \times 10^{-8} \) WΩK⁻².
– \(T\) o le vevela i Kelvin.
O le mea lea, o u'amea e lelei le fa'avevela e masani lava ona lelei fo'i le fa'avevela. O le siliva, apamemea, ma le auro o nisi ia o fa'avevela sili ona lelei, e aofia ai ma mea e fesuia'i ai le vevela e o'o atu i mea e kuka ai.
Malosiaga vevela
O le gafatia o le vevela o se mea e faʻaalia ai lona gafatia e teuina ai le vevela. E maualalo le gafatia o le vevela o uʻamea pe a faʻatusatusa i mea e le o ni uʻamea, o lona uiga latou te le teuina le tele o le vevela. O le gafatia patino o le vevela (C) o se uʻamea e tuʻuina mai e:
\[ C = \frac{Q}{m \Delta T} \]
pe afai:
– o le \(Q\) o le aofaʻi o le vevela ua faʻaopoopoina.
– o le \(m\) o le mamafa o le uʻamea.
– O le \(\Delta T\) o le suiga o le vevela.
O nei tau e masani ona tumau i le vevela o le potu ae e mafai ona fesuisuiaʻi i le vevela maualalo tele pe maualuga tele.
Faʻateleina o le vevela
O le isi meatotino taua o le vevela o uʻamea o le faʻalauteleina o le vevela, o le uiga masani lea o se mea e faʻalauteleina pe a faʻavevela. E tupu lenei meatotino ona a faʻateleina le vevela, e faʻateleina foʻi le malosiaga kinetic o atoms i totonu o le uʻamea, ma mafua ai ona latou tetete atili ma nofoia le tele o avanoa. O le linear coefficient of thermal expansion (α) e tuʻuina mai e:
\[ \Delta L = \alpha L_0 \Delta T \]
pe afai:
– \(\Delta L\) o le suiga lea o le umi.
– \(L_0\) o le umi muamua lea.
– O le \(\Delta T\) o le suiga o le vevela.
E maualuga tele le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le vevela o u'amea, lea e tatau ona amana'ia i fa'aoga e aofia ai le suiga o le vevela ina ia 'alofia ai le fa'aleagaina o le fausaga.
Talosaga faʻatino
O le tu'ufa'atasiga tulaga ese o meatotino eletise ma le vevela e avea ai u'amea ma mea e le mafai ona fa'aaogaina i le tele o alamanuia. O nisi nei o fa'ata'ita'iga o latou fa'aoga:
– Mea Fa'aeletoronika: O le 'apamemea ma le auro e fa'aaogaina lautele i matagaluega fa'aeletoronika ona o lo latou lelei tele i le fa'avevela ma le fa'atuatuaina.
– Fesiitaiga o le Malosiaga: E ui ina itiiti le tafe o le eletise nai lo le kopa, ae e masani ona faʻaaogaina le alumini i uaea eletise ona o lona mamafa maualalo ma le taugofie.
– Mea Fa'avevela: O u'amea e pei o le kopa ma le alumini e fa'aaogaina i mea fa'avevela e fa'aitiitia ai le vevela mai vaega eletise, fa'atumauina ai le fa'agaoioiga o masini ma puipuia ai le soona vevela.
– Ta'avale ma Va'alele: O u'amea mama e pei o le alumini ma le titanium e fa'aaogaina i pisinisi felauaiga e fa'aitiitia ai le mamafa a'o fa'atumauina pea le tulaga lelei o le fausaga ma le fa'atinoga o le vevela.
iʻuga
O uiga ese o uʻamea mai le eletise ma le vevela e mafua mai i o latou fausaga tulaga ese o le atomika ma le amio a eletise saoloto i totonu oi latou. O nei uiga e le gata ina faʻamatalaina ai amioga autu o uʻamea ae faʻatonuina ai foʻi le tele o a latou faʻaoga moni. O le alualu i luma i le saienisi o meafaitino o loʻo faʻaauau pea ona faʻaalia ni auala fou e faʻaleleia atili ai ma faʻaaogaina nei uiga, ma folafola mai ai ni faʻaoga fou mo uʻamea i le lumanaʻi. O le malamalama i nei uiga e mafai ai ona tatou talisapaia le mafuaʻaga e tumau ai pea uʻamea o meafaitino autu i tekinolosi ma pisinisi.
