전도는 서로 접촉하는 입자의 움직임을 통해 에너지의 전달을 말합니다. 물리학에서 "전도"라는 단어는 세 가지 다른 유형의 행동을 설명하는 데 사용되며, 이는 전달되는 에너지 유형에 의해 정의됩니다.
- 열 전도 (또는 열 전도)는 뜨거운 금속 프라이팬의 손잡이를 만지는 사람과 같이 직접 접촉을 통해 따뜻한 물질에서 더 차가운 물질로 에너지를 전달하는 것입니다.
- 전기 전도 집안의 전력선을 통과하는 전기와 같은 매체를 통한 전기적으로 하전 된 입자를 전달하는 것입니다.
- 사운드 전도 (또는 어쿠스틱 전도) 벽을 통과하는 시끄러운 음악의 진동과 같은 매체를 통해 음파를 전달하는 것입니다.
좋은 전도를 제공하는 자료를 도체라고합니다. , 열악한 전도를 제공하는 재료는 절연체라고합니다 .
열 전도
원자 수준에서 열 전도는 이웃 입자와 물리적으로 접촉 할 때 물리적으로 열 에너지를 전달하기 때문에 원자 수준에서 이해할 수 있습니다. 가스 또는 액체 내의 열 전달은 일반적으로 대류라고하지만 이는 가스의 운동 이론에 의한 열의 설명과 유사합니다. 시간에 따른 열 전달 속도는 열 전류라고하며, 재료의 열전도율, 재료 내에서 열이 수행되는 용이성을 나타내는 양입니다.
.예를 들어, 위의 이미지에 표시된 것처럼 철 막대가 한쪽 끝에서 가열되는 경우, 열은 물리적으로 막대 내의 개별 철 원자의 진동으로 이해됩니다. 막대의 냉각면의 원자는 적은 에너지로 진동합니다. 에너지 입자가 진동함에 따라, 그들은 인접한 철 원자와 접촉하여 다른 철 원자에 에너지를 부여합니다. 시간이 지남에 따라 막대의 뜨거운 끝은 에너지를 잃고 바의 시원한 끝은 전체 막대가 같은 온도가 될 때까지 에너지를 얻습니다. 이것은 열 평형으로 알려진 상태입니다.
그러나 열 전달을 고려할 때 위의 예는 하나의 중요한 점이 누락되었습니다. 철 막대는 고립 된 시스템이 아닙니다. 다시 말해서, 가열 된 철 원자의 모든 에너지가 인접한 철 원자로 전도에 의해 전달되는 것은 아닙니다. 진공 챔버에서 절연체에 의해 매달리지 않는 한, 철 막대는 테이블이나 모루 또는 다른 물체와 물리적으로 접촉하고 있으며 주변의 공기와 접촉하고 있습니다. 공기 입자가 막대와 접촉함에 따라, 그들은 에너지를 얻고 막대에서 멀어 질 것입니다 (비버하지 않은 공기의 열전도율이 매우 작기 때문에 천천히). 막대는 또한 너무 뜨거워서 빛나는데, 이는 빛의 형태로 열 에너지의 일부를 방출하고 있음을 의미합니다. 이것은 진동 원자가 에너지를 잃는 또 다른 방법입니다. 홀로 남겨두면 막대가 식히고 주변 공기와 함께 열 평형에 도달합니다.
전기 전도
전기 전도는 재료가 전류를 통과 할 수있게하면 발생합니다. 이것이 가능한지 여부는 전자가 재료 내에 결합 된 방법의 물리적 구조와 원자가 이웃 아톰에 하나 이상의 외부 전자를 어떻게 방출 할 수 있는지에 달려있다. 재료가 전류의 전도를 억제하는 정도를 재료의 전기 저항이라고합니다.
특정 재료는 거의 절대 0으로 냉각되면 모든 전기 저항을 잃고 에너지 손실없이 전류가 흐르도록합니다. 이 재료를 초전도기라고합니다.
사운드 전도
소리는 진동에 의해 물리적으로 생성되므로 아마도 전도의 가장 명백한 예일 것입니다. 소리는 재료, 액체 또는 가스 내의 원자를 유발하여 재료를 통해 소리를 진동하고 전달하거나 전달합니다. 소닉 절연체는 개별 원자가 쉽게 진동하지 않는 물질로, 방음에 사용하기에 이상적입니다.
