Elektri-, soojus- ja helijuhtide mõistmine

Teaduses a dirigent on materjal, mis võimaldab energia voogu. Materjal, mis võimaldab laetud osakeste voolavust, on elektrijuht. Materjal, mis võimaldab soojusenergia ülekandmist, on soojusjuht või soojusjuht. Ehkki elektrijuhtivus ja soojusjuhtivus on kõige tavalisemad, võib muud tüüpi energia üle kanduda. Näiteks materjal, mis võimaldab heli läbida, on heli (akustiline) juht (heli juhtivus on seotud vedeliku vooluga inseneriteaduses).

Sel ajal kui dirigent edastab energiat, aeglustab isolaator selle liikumist või peatab selle. Mõned materjalid võivad olla erineva energiavormi jaoks korraga nii juht kui ka isolaator. Näiteks enamus teemandid juhivad soojust erakordselt hästi, kuid need on siiski elektriisolaatorid. Metallid juhivad soojust, elektrit ja heli.

Elektrijuhid edastavad elektrilaengut ühes või mitmes suunas. Mis tahes laetud osakesi võib siiski edastada, kuna elektronid ümbritsevad aatomeid, samas kui prootonid on tavaliselt tuumas seotud, on elektronide liikumisel palju tavalisem kui prootonite vahel. Kas positiivse või negatiivse laenguga

Kui hästi antud materjal laenguvoolu võimaldab, sõltub mitte ainult selle koostisest, vaid ka mõõtmetest. Paks vasktraat on parem juht kui õhuke; lühike juhe juhib paremini kui pikk. Kutsutakse vastuseisu laenguvoolule elektritakistus. Enamik metalle on elektrijuhid.

Mõned näited suurepärastest elektrijuhtidest on:

• Hõbe
• Kuld
• Vask
• Merevesi
• Teras
• Grafiit

Elektrisolaatorite näideteks on:

• Klaas
• Enamik plastikuid
• Puhas vesi

Enamik metalle on ka suurepärased soojusjuhid. Soojusjuhtivus on soojusülekanne. See ilmneb siis, kui subatomilised osakesed, aatomid või molekulid võidavad kineetiline energia ja põrkuvad omavahel.

Soojusjuhtivus liigub alati kõrgeimast madalaimani (kuumast külma) ja sõltub mitte ainult materjali iseloomust, vaid ka nendevahelisest temperatuuride erinevusest. Ehkki soojusjuhtivus ilmneb kõigis mateeriaasendites, on see suurim tahkistes, kuna osakesed on tihedamalt kokku pakitud kui vedelikesse või gaasidesse.

Heade soojusjuhtide näideteks on:

• Teras
• elavhõbe
• Betoon
• Graniit

Soojusisolaatorite näideteks on:

• Vill
• Siid
• Enamik plastikuid
• Isolatsioon
• Suled
• Õhk
• Vesi

Heli edastamine materjali kaudu sõltub materjali tihedusest, kuna helilainete liikumiseks on vaja keskkonda. Nii on suurema tihedusega ained paremad helijuhid kui madala tihedusega materjalid. Vaakum ei saa heli üldse üle kanda.

Heade helijuhtide näideteks on:

• Plii
• Teras
• Betoon

Halbade helijuhtide näideteks on:

• Suled
• Õhk
• Papp