I videnskab, a leder er en materiale, der tillader en strøm af energi. Et materiale, der tillader strømmen af ladede partikler, er en elektrisk leder. Et materiale, der muliggør overførsel af termisk energi er en termisk leder eller varmeleder. Selvom elektrisk ledningsevne og termisk ledningsevne er mest almindelig, kan andre typer energi overføres. For eksempel er et materiale, der tillader passering af lyd, en lyd (akustisk) leder (sonisk ledning vedrører væskestrøm i teknik).
Dirigent vs. insulator
Mens en leder transmitterer energi, bremser eller stopper en isolator dens passage. Nogle materialer kan være både en leder og en isolator på samme tid for forskellige energiformer. For eksempel de fleste diamanter leder varme usædvanligt godt, men alligevel er de elektriske isolatorer. Metaller leder varme, elektricitet og lyd.
Elektriske ledere
Elektriske ledere transmitterer elektrisk ladning i en eller flere retninger. Enhver ladet partikel kan imidlertid overføres, da elektroner omgiver atomer, mens protoner normalt er bundet i kernen, er det meget mere almindeligt for elektroner at bevæge sig end protoner. Enten positiv eller negativ ladet
ioner kan også overføre afgift, som i havvand. Opladede subatomære partikler kan også bevæge sig gennem visse materialer.Hvor godt et givet materiale tillader ladestrømning afhænger ikke kun af dets sammensætning, men også af dets dimensioner. En tyk kobbertråd er en bedre leder end en tynd; en kort ledning fungerer bedre end en lang. Modstand mod strømmen af ladning kaldes elektrisk modstand. De fleste metaller er elektriske ledere.
Nogle eksempler på fremragende elektriske ledere er:
- Sølv
- Guld
- Kobber
- havvand
- Stål
- Grafit
Eksempler på elektriske isolatorer inkluderer:
- Glas
- De fleste plastmaterialer
- Rent vand
Termiske ledere
De fleste metaller er også fremragende varmeledere. Termisk ledningsevne er varmeoverførsel. Dette sker, når subatomære partikler, atomer eller molekyler vinder kinetisk energi og kolliderer med hinanden.
Termisk ledning bevæger sig altid i retning af højeste til laveste varme (varm til kold) og afhænger ikke kun af materialets art, men også af temperaturforskellen mellem dem. Selvom termisk ledningsevne forekommer i alle tilstande af stof, er det størst i faste stoffer, fordi partikler pakkes tættere sammen end i væsker eller gasser.
Eksempler på gode varmeledere inkluderer:
- Stål
- Kviksølv
- Beton
- Granit
Eksempler på varmeisolatorer inkluderer:
- Uld
- Silke
- De fleste plastmaterialer
- Isolering
- Fjer
- Luft
- Vand
Lydledere
Overførsel af lyd gennem et materiale afhænger af tætheden af stoffet, fordi lydbølger kræver et medium for at køre. Således er stoffer med højere densitet bedre lydledere end materialer med lav densitet. Et vakuum kan slet ikke overføre lyd.
Eksempler på gode lydledere inkluderer:
- At føre
- Stål
- Beton
Eksempler på dårlige lydledere er:
- Fjer
- Luft
- Pap