¿Cómo hago buenos conductores de calor y electricidad?

Escrito por brendan conuel | Traducido por luisa santana
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¿Cómo hago buenos conductores de calor y electricidad?
Conductores de calor y electricidad. (copper cable image by Witold Krasowski from Fotolia.com)

Los conductores de calor son materiales que se calientan fácilmente y transfieren dicho calor a distancia. De igual manera, los buenos conductores de electricidad son materiales que cargan corriente eléctrica a distancia con una pérdida mínima de energía en forma de calor debido a la resistencia. Como sustancias que sobresalen en la transferencia de energía con una pérdida mínima, los conductores tienen muchas aplicaciones en la industria y la física experimental.

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Relación

En general, los materiales que son buenos conductores de calor también son buenos conductores de electricidad. La relación especialmente ocurre en los metales, cuyo caso es conocido como la ley de Wiedemann-Franz. Es más aparente a temperatura ambiente, sin embargo, la temperatura que aumenta amplifica la capacidad de un metal a conducir calor mientras que disminuye su capacidad de conducir electricidad.

Materiales

Los nanotubos de diamante y de carbón son los conductores conocidos más eficientes (exceptuando a los superconductores) de calor y electricidad, respectivamente. Su rigidez y su costo prohibitivo, los hacen materiales no ideales para aplicaciones de conducción. Los metales son usualmente la opción preferida para la mayoría de los propósitos. La plata y el oro son excelentes conductores pero también tienden a ser muy costosos. El cobre exhibe un rendimiento comparable y es mucho más barato, y también es bastante dúctil. Como tal, la mejor opción para construir un conductor de calor y electricidad para uso general es una bobina de alambre de cobre y doblarla a la configuración deseada. Aísla como sea necesario basado en los tipos de tarea que se realizarán.

Superconductores

Una clase extraña de materiales conocidos como superconductores pueden funcionar como perfectos conductores de electricidad (pero no de calor) bajo ciertas circunstancias altamente específicas. Estos materiales pueden llevar corriente eléctrica sin pérdida de energía debido a la resistencia por un periodo de tiempo indefinido. Sin embargo, los materiales superconductores sólo se comportan de esta forma cuando son enfriados a temperaturas generalmente muy bajas para alcanzarse fuera de un laboratorio. En consecuencia, no son una opción realista para proyectos del hogar.

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