- ベストアンサー
超伝導体の熱伝導率について
siegmundの回答
- siegmund
- ベストアンサー率64% (701/1090)
> 通常金属の場合熱伝導率は電気伝導率に比例して大きくなる ヴィーデマン・フランツの法則と言われています． 熱伝導率をＫ，電気伝導率をσとして，K/σ が絶対温度Ｔに比例し， しかも比例係数は金属の種類によらない，というものです． 実際，実験でもほぼそうなっています． これは，通常金属の電気伝導と熱伝導が 共に電子の流れによって担われていることの結果です． 超伝導体の場合は全く様子がちがいまして， 超伝導体は熱の不良導体です． すこし荒っぽい言い方ですが，超伝導体の電気伝導は超伝導電子が担っていますが， 超伝導電子は熱を運びません． 熱を運ばないということが，実は電気抵抗ゼロと深く関わっています． 低温の実験では超伝導体を利用した熱スイッチというのがあります． 熱関係の実験では熱を与えり，断熱したりしたい，なんていうことがしばしばです． 熱源と試料との間を超伝導体で結んでおきます． 普通は超伝導になっていて熱はほとんど通さない． 熱を通したいときには磁場をかけて超伝導を壊す． そうすると，通常金属になるから熱をよく通す，というわけです． 磁場をつくるコイルに(適当な)電流を流すかどうかで， 熱伝導をコントロールできます． > 電気伝導率は超伝導の場合無限に大きいと思っていましたが... 有限の電流が流れても電圧降下がないのですから， 形式的には電気伝導率が無限大と思っても結構です． ただし，超伝導体を単に電気伝導率無限大の完全導体と見るのは余りよい見方でなく， 内部に磁束が入らない完全反磁性という方がより基本的です．
関連するQ&A
- 熱伝導率からWiedemann-Franzの法則を得ることを示す。
熱伝導率 K＝低席熱容量×拡散係数 の関係を使って、 Wiedemann-Franz の法則 ”金属の熱伝導率と電気伝導度の比は 絶対温度に比例し、比例定数は個々の金属によらない”っていうのは どのようにしたら証明できるのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 熱伝導率と電気伝導率について
熱伝導率と電気伝導率について 熱伝導率の大きな物質（例えば銅、アルミニウム、鉄、・・・など）は電気伝導率も大きく、 熱伝導率の小さな物質（例えばアスベスト、ガラス、発泡スチロール・・・など）は電気伝導率も小さい。 これは常に成り立つのでしょうか。 またこの熱伝導率と電気伝導率の関係性は物理的に解明されているのでしょうか。
- ベストアンサー
- 物理学
- 熱伝導率と電気伝導率の関連性について
タイトルにも挙げたように金属や半導体における熱伝導率と電気伝導率はどのような関係を持っているのかがいまいち理解できません。分かる方がいらしたらぜひ教えてください、お願いします。
- ベストアンサー
- その他（学問・教育）
- ダイヤモンドの熱伝導率
電気伝導率と熱伝導率にはアナロジがありますが，ダイヤモンドに関しては絶縁体なのに熱伝導率はこの世の中で最大となるのでしょうか？この理由をご存じの方がいましたらおしえてください．
- 締切済み
- 物理学
- 熱伝導率と比熱の関係について
今、熱伝導率について調べています。 熱を伝えやすいということですよね？ 調べていると、色々な式が出てきて、どんどん分からなくなっていきます。 比熱が小さいものは熱伝導率が高いというわけではないのですか？ 例えば、何か物体の放熱をさせたいときに、 熱源に金属などの、比熱が低いものを密着させておけば、 熱源の温度も下がりやすいイメージがわくのですが、 この考えは間違いでしょうか。 熱伝導率と比熱の関係について、分かりやすく説明していただきたいです。
- 締切済み
- 物理学
- セラミックスの熱伝導率
断熱材として金属にセラミックスを溶射しようと考えています。 セラミックスの熱伝導率を調べていますと素材の特性としての熱伝導率と溶射材料としての熱伝導率が違うのですがどうして違うのでしょうか。 例えば、アルミナですと素材の場合、約23(W/m･k)で溶射材料の場合、約2.4(W/m･k)となっています。(それぞれ別の資料のデータです) 溶射メーカーのHPにのっています熱伝導率を信用すれば良いのでしょうか。 どなたか教えて頂けますか。
- 締切済み
- その他（材料・素材）
お礼
ご専門の立場からご回答いただきありがとうございました．今回始めてこのサイトに質問の投稿をさせていただきました．質問者の知識レベルや背景も明らかにしておく必要性を感じました。少し私のレベルもあがりました．