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Les bons conducteurs thermiques sont des matériaux qui chauffent facilement et transfèrent la chaleur à distance. De même, les bons conducteurs d’électricité sont des matériaux qui transportent le courant électrique à distance avec le minimum de perte d’énergie pour la chaleur, en raison de sa résistance. En tant que substances capables de transférer de l'énergie avec une perte minime, les conducteurs ont de nombreuses applications dans l'industrie et la physique expérimentale.
La relation
En général, les matériaux qui conduisent bien la chaleur sont également de bons conducteurs électriques. Cette relation est particulièrement vraie dans les métaux, qui dans ce cas est connue sous le nom de loi de Wiedemann-Franz. Cependant, il est plus vérifiable dans les conditions de température ambiante, car plus la température est élevée, plus le métal conduit la chaleur, même s'il conduit moins d'électricité.
Matériaux
Actuellement, les diamants et les nanotubes de carbone sont connus comme étant les conducteurs les plus efficaces (à l'exception des supraconducteurs) de chaleur et d'électricité, respectivement. Cependant, leur rigidité et leur coût élevé ne les rendent pas une option abordable pour les applications. Les métaux sont généralement utilisés à cette fin. L'argent et l'or sont d'excellents pilotes, mais ils coûtent aussi un peu cher. Le cuivre présente des performances similaires et est beaucoup moins cher, et également très ductile. Par conséquent, la meilleure option pour créer un conducteur commun de chaleur et d’électricité consiste à prendre une bobine de fils de cuivre et à la monter dans la configuration souhaitée. Isolez au besoin, en fonction du type de tâche à exécuter.
Supraconducteurs
Les supraconducteurs sont une classe de matériaux rares qui fonctionnent comme des conducteurs parfaits de l’électricité (mais pas de la chaleur) dans certaines conditions bien précises. Ces matériaux peuvent transporter du courant électrique sans perte d'énergie (due à la résistance) pendant une durée indéterminée. Cependant, les matériaux supraconducteurs ne se comportent de la sorte que lorsqu'ils sont refroidis à des températures généralement trop basses pour être reproduits en dehors des laboratoires. Par conséquent, ils ne sont pas une option réaliste pour les projets à la maison.