Elektrická analogie vedení tepla

Vedení tepla v tělesech je v mnoha ohledech podobné vedení elektřiny v elektrických vodičích. Ve vodiči je tok elektřiny způsoben rozdílem potenciálů a stejně tak je tepelný tok způsoben rozdílem teplot. Při vedení elektřiny se elektrický náboj přenáší z jednoho bodu ve vodiči do jiného pohybem elektronů, při vedení tepla se teplo přenáší z jednoho bodu tělesa do druhého kmitáním molekul tělesa kvůli jejich zvýšené energii.

Vedení tepla se řídí Fourierovým zákonem, který říká: míra přenosu tepla (Q) mezi dvěma dostatečně blízkými body v médiu je úměrná teplotnímu rozdílu mezi těmito dvěma body (T1-T2) děleno jejich vzdáleností (Dx) a plochou kolmou na směr toku tepla (A). Konstanta úměrnosti se nazývá součinitel tepelné vodivosti materiálu (k). Matematicky lze toto tvrzení napsat takto:

Q = bsp;k A ( T1 - T2 )/Dx

kde Q je míra převodu tepla ve W.

Tok elektrického proudu se řídí Ohmovým zákonem, který říká, že elektrický proud (I) tekoucí mezi dvěma body ve vodiči se rovná rozdílu potenciálů mezi těmito dvěma body (V1-V2) děleno elektrickým odporem mezi těmito body (R). Ohmův zákon lze napsat ve tvaru:

I = ( V1- V2 )/R

Z předchozích rovnic jsou patrné následující analogie:

Na následujícím obrázku je analogie mezi těmito dvěma jevy.