مقالات

المنت حرارتی از صفر تا صد

المنت حرارتی از صفر تا صد

المنت حرارتی چیست و چه کاربری دارد؟

المنت حرارتی (Thermal Element) که گاهی به آن هیتر (Heater) هم گفته می‌شود، ابزاری است که انرژی الکتریسیته را به انرژی گرمائی تبدیل می‌کند.

طریقه کار المنت‌های حرارتی بر اساس یک روش ساده هدر رفت انرژی کار می‌کند. در همه موادی که در طبیعت می‌شناسیم، یک مقاومت نسبی به عبور جریان الکتریسیته وجود دارد. بر این اساس ما به چند نوع ماده در طبیعت و مواد ساخته شده صنعتی روبرو هستیم:

مواد عایق یا Insulation: این دسته از مواد جریان الکتریکی را از خود عبور نمی دهند. در واقع مقاومت این مواد در برابر انرژی الکتریکی برابر با بی نهایت در نظر گرفته می‌شود. برای مثال پلاستیک‌ها، سرامیک‌ها و چوب جزء مواد عایق رسانا هستند.
مواد نیمه رسانا یا Semiconductor: این دسته از مواد به خوبی جریان برق را از خود عبور نمی دهند. به خاطر همین در برابر جریان برق از خود مقاومت نشان داده و بخشی از جریان برق را به صورت انرژی گرمائی (که به ان اتلاف انرژی گفته می‌شود) از خود خارج می‌کنند. نیمه رساناها کاربردهای متنوعی در صنعتی دارند و بر حسب درصد رسانائی آن‌ها در ابزارهای مختلف مانند مقاومت‌ها، خازن‌ها، المنت‌های برق و یا حتی ریزپردازنده‌ای رایانه‌ای از آن‌ها استفاده می‌شود. برخی از فلزات، سرامیک‌های صنعتی و نیز نانوموادها نیمه رسانا محسوب می‌شوند. برخی از پلیمرهای صنعتی نیز به عنوان نیمه رسانا شناخته می‌شوند.
مواد رسانا یا Conductive: این دسته از مواد به خوبی جریان الکتریکی را از خود عبور می‌دهند بدون آنکه اتلاف انرژی در آن‌ها صورت بگیرد. در اینجا اتلاف انرژی و یا مقاومت الکتریکی مقدار بسیار کمی است. از مواد رسانا برای انتقال جریان برق و ساخت مدارهای الکتریکی استفاده می‌کنند. نقره بهترین ماده رسانای طبیعی است. پس از آن مس و سپس فلزات قرار دارند. حتی آب نیز به عنوان یک رسانا شناخته می‌شود. برخی از اسیدها و مواد ترکیبی بر پایه فلزات و کربن هم رسانا هستند. نقره بهترین رسانا است ولی به خاطر محدودیت و قیمت گران آن کمتر به عنوان فلز اصلی در انتقال جریان استفاده می‌شود.
سوپر رساناها یا Superconducting: این دسته از مواد بدون هیچ مقدار (دقیقا مقاومتی برابر با صفر) انرژی الکتریکی را از خود عبور می‌دهند. سوپررساناها در شرایط خاص و با فرمول‌های پیچیده‌ای تولید می‌شوند و اغلب باید در دمای صفر مطلق و یا چیزی نزدیک به آن کار کنند. در سفینه‌های فضائی، برخی از ریزپردازنده‌ها و یا موارد آزمایشگاهی از سوپررساناها استفاده می‌شود. این دسته از مواد امکان تولید انبوه را ندارند.